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从食品安全到医疗诊断，活菌检测对各个领域都非常重要。现有的抗生素敏感性试验(AST)技术(例如，一种可以使医疗保健提供者为特定感染开出正确剂量抗生素的试验)速度缓慢，需要熟练的技术人员或使用笨重昂贵的仪器。宾夕法尼亚州立大学的研究人员开发的新电化学传感器现在可以使过程更简单、更便宜、更容易携带，并且可以直接监测血液或牛奶等液体样本中的活细菌。

宾夕法尼亚州立大学电气工程和计算机科学学院电气工程助理教授艾达易卜拉希米说：“血液是一个非常复杂的解决方案。”“它有各种成分，包括红细胞和许多蛋白质，这使得检测特定目标(如活细菌细胞)变得困难。它也是不透明的，这对直接分析血液的光学方法提出了挑战。”

相反，电化学传感器不受样品不透明度的限制。然而，现有的用于测量细菌生存力的电化学方法需要将氧化还原活性试剂与样品混合。氧化还原试剂与代谢细胞交换电子。然而，一个问题是这种试剂会干扰抗生素。此外，这些试剂的加入限制了用于检测活细菌的传感器的应用，例如在食品筛选中。易卜拉希米集团开发的新方法不需要任何其他代理。

易卜拉希米说：“我们通过使用简单的电沉积方法开发了一种氧化还原活性晶体RZx，它只使用有机成分。”“制造这种材料的工艺成本非常低，而且是在室温和中性pH(不是酸性或碱性)下完成的，因此非常安全环保。有机晶体可以通过感知pH值的变化，直接检测细菌的代谢活性。细胞呼吸和检测代谢活细胞释放的小分子。”

研究人员还通过在各种电极上沉积RZx(从纸上的丝网印刷碳电极到CO 2激光写入系统产生的激光诱导石墨烯电极)展示了传感器制造过程的多功能性。设计和制造任意几何形状的能力对于可扩展生产和设备工程非常重要。

尽管易卜拉希米的团队最近为快速ast进行了其他开发，但基于RZx的传感器仍然是便携式的。同样，在他们之前的研究中，他们研究了细菌的运动，在这里，他们正在探索细胞的代谢活动。这是有利的，因为有时细菌在新陈代谢或“呼吸”时可能不会移动。

易卜拉希米还指出，这种方法不仅可以用于医学诊断，还可以用于检测食品质量。除了检测血液，研究人员还检测了牛奶样本，因为活菌的检测对于食品安全和质量检验非常重要。同样的原理也可以用来测试水的环境安全性和监测。

除了这些工作，易卜拉希米还在研究这种方法的未来应用。