在抗生素過度使用的當(dāng)下，多重耐藥病原菌數(shù)量不斷攀升，嚴(yán)重威脅人類健康。噬菌體療法憑借高度特異性，成為極具潛力的治療選擇。然而，傳統(tǒng)的噬菌體篩選方法，如在雙層瓊脂平板上進(jìn)行細(xì)菌培養(yǎng)和噬菌體添加以引發(fā)細(xì)菌裂解，不僅操作繁瑣、工作量大，而且難以實(shí)現(xiàn)并行化和自動(dòng)化，嚴(yán)重限制了篩選效率。在此背景下，開發(fā)一種高效、快速且能實(shí)現(xiàn)高通量篩選的方法至關(guān)重要，不僅能加速噬菌體療法的臨床應(yīng)用，還可能為耐藥菌感染帶來新的突破。

本次介紹的文章是《PhagoScreener: A novel phagogram platform based on a capillary-wave microbioreactor》，來自德國布倫瑞克工業(yè)大學(xué)生物化學(xué)工程研究所的研究團(tuán)隊(duì)，于2024年發(fā)表在《New BIOTECHNOLOGY》雜志。該團(tuán)隊(duì)建立了一套新的基于毛細(xì)管波微生物反應(yīng)器（capillary-wave microbioreactor ，cwMBR）的噬菌體篩選技術(shù)，有望加速噬菌體研究的臨床應(yīng)用。

實(shí)驗(yàn)步驟

圖 1. cwMBR 平臺(tái)：3D 打印的cwMBR支架、cwMBR芯片及其他組件
支架底座最多可包含 9 個(gè)入口，每個(gè)入口容納 1 個(gè) cwMBR 芯片。入口將 cwMBR 和光纖固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫�以便傳感器讀出；蓋子和濕潤的海綿可最大限度地減少 cwMBR 芯片的蒸發(fā)；藍(lán)色 LED 用作吸光度測量的光源。

圖 2 . 基于 Arduino 的吸光度傳感器系統(tǒng)在不同光密度（λ=600nm，范圍為 0 至 8.32）和細(xì)胞數(shù)量（范圍為 0 至 4.23×10⁹ mL^-1 ）下相對于 OD=0 的電壓變化此圖展示了毛細(xì)管波微生物反應(yīng)器（cwMBR）芯片中的數(shù)據(jù)情況。

綜上所述，cwMBR 為噬菌體篩選提供了一種經(jīng)濟(jì)、高效的替代方案，快速生成噬菌體篩選結(jié)果。結(jié)合液體處理系統(tǒng)德國BioFluidix公司的PipeJet Nanodispenser 納升級微量分液模塊，cwMBR 的并行化能力有效提升，可快速篩選大量噬菌體庫以及噬菌體 - 噬菌體、噬菌體 - 抗生素組合，為個(gè)性化醫(yī)療中的噬菌體療法乃至其他應(yīng)用（如抗生素敏感性測試）提供有力支持。后續(xù)研究將針對臨床更相關(guān)的微生物開展噬菌體篩選實(shí)驗(yàn)，并探索其最佳初始細(xì)胞濃度，進(jìn)一步拓展 cwMBR 的應(yīng)用潛力。

更多信息請參考原文：
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1871678424005363

 

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