基于低剪切力微流控芯片的细菌长期动态培养及抑菌监测研究

• Published in: 分析化学 Vol. 51; no. 9; pp. 1483 - 1493
• Main Authors: 张雅丽, 王雪靓, 刘翔, 赵磊, 高建华, 王德富, 牛颜冰, 李毅, 申少斐
• Format: Journal Article
• Language: Chinese
• Published: 山西农业大学生命科学学院,中兽医药现代化山西省重点实验室,太谷 030801%西安电子科技大学生命科学技术学院,西安 710126 2023
• Subjects: Dynamic culture; 微流控芯片; Low shear stress; 抑菌; Microfluidic chip; Chlorogenic acid; Antibacterial; 低剪切力; 动态培养; 绿原酸
• ISSN: 0253-3820
• DOI: 10.19756/j.issn.0253-3820.221569

抗生素引起的致病菌耐药性问题日益严峻,已成为威胁全球公共卫生安全的因素之一.因此,开展病原微生物对各种抗菌药物的敏感性研究,以指导临床合理选用抗菌药物,具有重要的研究意义.为了评估抗菌药物的抑菌作用,本研究设计了一种基于涡旋流高效捕获细菌的低剪切力微流控芯片,通过控制流速可对大肠杆菌TAc-IeGFP(E.coli TAc-IeGFP)进行数小时动态培养,待大肠杆菌生长至稳定期,用3 mg/mL绿原酸(CHA)作用于大肠杆菌,以培养并长期监测大肠杆菌在不同时间段内的生理状态.实验结果表明,3 mg/mL CHA可在6.5 h左右完全抑制铺满整个培养室的大肠杆菌生长,表现出强烈的抑菌作用.同时,采用传统抑菌方法进行对比和验证.肉汤稀释法的实验结果表明,CHA对大肠杆菌有抑制作用,但呈现的抑菌效果存在差异,CHA的最小抑菌浓度在2.5～3.75 mg/mL之间;采用纸片扩散法,1.25～10 mg/mL CHA溶液均无抑菌圈,没有表现出明显的抑菌效果.因此,相较于传统抑菌活性实验,基于微流控芯片进行抑菌活性研究更具优势,不仅可以节约成本,而且稳定高效,减小了实验误差,可最大限度利用CHA抑制致病菌,减少抗菌药物滥用,为抑菌作用的研究提供了一种便捷可靠的检测方法.