大腸埃希氏菌（E. coli），俗稱大腸桿菌，在1885年的首次發(fā)現(xiàn)之后一直被認為是正常腸道菌群中非致病菌中的一員。直到20世紀中葉，大腸桿菌在人和動物體內的病原性才為人所知，原來它就是導致諸多嚴重腹瀉和敗血癥病例的罪魁禍首。

　　這種致命的細菌通常以潛伏在食物和飲用水中的方式傳播到人群中，老人和幼童尤其面臨被感染的風險。2011年春季，發(fā)生在德國的一場大腸桿菌爆發(fā)就導致數(shù)千人患病50余人死亡，足以證明其危害非同小可。

　　日前，科學家們全新研制出了一種可以快速有效的檢測大腸桿菌存在與否的傳感器，成功將漫長的探測周期縮短到15-20分鐘，明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的實驗測試方法。

　　來自加拿大魁北克大學(Universityof Quebec)光子學研究中心（Photonics Research Centre）的研究團隊在Wojtek J. Bock 教授的帶領下與印度理工學院（IndianInstitute of Technology）合作研制出了這款新型的傳感器，它能夠在較寬的溫域下快速高效的檢測出大腸桿菌的存在與否。參與此項研究的科學家們在《光學快報》（Optics Letters）中詳細描述了該傳感器的設計與制造。

　　“現(xiàn)行的測菌手段大多都基于樣本的擴增，利用這一方法檢測細菌生長所需的時間快則數(shù)小時慢則數(shù)日。因此，我們非常期待更快、更準確的檢測方法來代替現(xiàn)今的技術，”印度理工學院的物理學家Saurabh Mani Tripathi 解釋說。只有更快的監(jiān)測機制才能使更加及時的患者診療以及更加簡單便捷的環(huán)境監(jiān)測成為可能。

　　新型傳感器主要利用了噬菌體（Bacteriophages），一種能自動抓住并殺死細菌的病毒。這些噬菌體被固定在光學纖維的表面，目的在于捕獲樣品中的大腸桿菌并使其同樣附著在光纖上。

　　倘若這時一束光照向該表面，大腸桿菌的存在會導致光子波長的變化，樣本細菌污染的報警信號就這樣被制造出來了。

　　光纖測菌在技術上的最大挑戰(zhàn)在于溫度的變化會影響材料的光學性質。正因如此，光學傳感器一般都要在特定的溫度下工作，過熱或過冷的樣本都會導致讀數(shù)不準。Tripathi團隊的設計卻成功攻克了這一難題，其秘訣在于額外添加可以抵消溫度變化影響的光學組件。

　　在20攝氏度或68華氏度的溫域內，例如從室溫到40攝氏度或104華氏度的溫度變化，他們所設計的傳感器都可以正常運行。良好的溫度不敏感性（TemperatureInsensitivity）為其創(chuàng)造了更加廣泛的室外應用，其中包括蓄水池和水庫的現(xiàn)場監(jiān)測。

　　Tripathi也提到說，食品工業(yè)以及病理實驗室等也將是這一新型傳感器的潛在大客戶。進一步完善過后，該設備也將可以利用不同的噬菌體來監(jiān)測其它種類的細菌。

　　此項目的科研團隊當前正在與加拿大的國際安全保護股份有限公司（Security and Protection International, Inc.）在產品商業(yè)化方面進行合作。Bock表示，現(xiàn)階段還很難為他們設計的儀器定價，不過該團隊希望能夠為市場提供便攜高效、價格不超過幾千美元的產品。

　　“病理細菌感染是導致死亡最主要的原因之一，因此只有“早發(fā)現(xiàn)”“早治療”才能幫助大家遠離其危害，”Tripathi先生指出�！拔覀兊膫鞲衅骺梢钥焖佟�準確的檢測出來自不同環(huán)境的水樣本中是否存在大腸桿菌，這的確是令人振奮的進步！”

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