科学家利用旋转的小磁球去侦测单一的细菌。这种技术将可被用来对抗生化攻击或减少新抗生素发展所需的时间。

开发侦测细菌或其它微生物的生物感测组件将使侦测器更容易诊断出某些疾病。虽然微机电系统(MEMS)已经发展到可以侦测到细菌，但是它要靠着细菌黏附在小的振动悬臂梁上而造成振动频率的改变。因此，这种技术很难在液体里使用，因为任何有黏滞力的液体都会抑制振动而使其灵敏度逐渐降低。但是液体的环境对细菌来说却是比较天然的环境。

一项由University of Michigan的 Brandon McNaughton、 Raoul Kopelman及其同僚所发展出的新技术发表在2007年十一月二十九日出刊的Applied Physics Letters上，可以在液体中侦测细菌。这项技术使用一个2微米直径的磁球，在外加磁场的驱动下可以在液体中旋转。球的外表包覆着一层抗体可以抓住某种细菌。在低频率驱动下小球会与磁场同步，而在高频的驱动下非线性效应将会使小球的旋转与磁场不同步。不同步的程度对小球所感受到周遭液体的拉力非常敏感。因此如果细菌附着在小球上，小球的转速将会很明显的减慢，这个变化可以用一般的显微镜观察到。

据McNaughton表示，这个侦测器也可以用来决定细菌是何时附着上去的，只要量测旋转频率忽然改变的那个时间点就行了。它甚至可以辨别附着上去的细菌是否有改变形状。虽然研究小组用的是大肠杆菌(E. coli)做实验，但是他们宣称这个方法也可用在其它的细菌上。McNaughton说，这种侦测方式可以用在生化防御上(bio-defence)，也可以用在检测食物或饮水中的细菌。然而，他们的重点是在鉴定菌株(bacterial strain)并研究菌株对抗体的抗药性。研究小组目前建立了一套独立的原型装置，可以侦测细菌及量测其对抗体的反应。这个装置将可以在短短几小时就得到对细菌检测的结果，而不像现今的技术需要好几天的等待时间。


参考来源：

physicsworld: Tiny sphere detects bacteria
Single bacterial cell detection with nonlinear rotational frequency shifts of driven magnetic microspheres

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