在人类生活的世界中，微生物几乎无处不在，尤其在潮湿的环境，更是微生物繁衍的最佳场所。美国斯坦福大学日前发布消息称，该校团队在一台老式喷墨印表机上开发了一种创新的技术，加上人工智能辅助成像，创造了一种更快、更便宜的方法来发现血液、废水中的细菌。这种新的检测可以在几分钟内完成，并有望更好更快地诊断感染，改善抗生素的使用，更安全的食品，加强环境监测，以及更快的药物开发。

 研究人员指出，这种新方法可廉价、準确地对任何想要测试微生物的液体进行检测。每种微生物都有自己独特的光学指纹，这就像在光中涂写的遗传和蛋白质组密码。新方法不仅可发现细菌的存在，还可发现样品中具体含有哪些细菌，如大肠桿菌、葡萄球菌、链球菌、沙门氏菌、炭疽菌等。

 研究人员表示，目前使用的传统培养方法需数小时甚至数天才能完成，如结核病菌培养需要四十天，但新测试可在几分钟内完成。该技术的突破点在于能从每个样本令人眼花缭乱的光阵列中揭示这些光谱。

 研究人员称，每种细菌都表现出独特的光模式，给定样本中的几乎所有其他分子或细胞，也都表现出独特的光模式。样本中的红细胞、白细胞和其他成分发回它们自己的信号，这使得很难甚至不可能将微生物模式与其他细胞的噪音区分开来。换句话说，一毫升血液可包含数十亿个细胞，其中只有少数可能是微生物。为了找到一种方法来分离和放大仅从细菌反射的光，团队将喷墨列印技术与纳米粒子及人工智能结合起来，使用喷墨列印原理打印数千个微小的血液点。

 为了更有效处理生物样本，研究人员对喷墨列印表机进行了改进，使其使用声脉冲将样本列印在纸上。研究人员指出，每个列印出来的血点的体积只有一升的万亿分之一——比雨滴小十亿分之一还多。在这种规模下，液滴非常小，可能只能容纳几十个细胞。此外，研究人员向样品中注入镀金纳米棒，如果细菌存在，纳米棒就会附着在细菌上，就像天线一样，将镭射引向细菌，并将信号强度放大约一千五百倍。适当的分离和放大，细菌光谱就像科学上的拇指一样突出。此外，团队还使用机器来比较每个列印的液体点反射的几个光谱，以发现样品中任何细菌的特徵。

 专家指出，这种技术将镭射照射在一滴血、黏液或废水上，反射回来的光就可鑒定样品中的细菌，对于保持卫生、预防疾病的具有重要价值。

 小 米