研究人员探查液体样品中的细菌数量

WPI的研究人员和学生团队是全球244个实验室的一部分，这些实验室证明了解决生物学中一个长期存在的问题的方法-估计液体样品中的细菌数量。

生物学和生物技术助理教授Natalie Farny以及WPI的现任和前任7名本科生都参加了2018年的研究，该研究得出结论，估计液体培养基中微小的大肠杆菌细菌密度的最佳方法是稀释已知量的二氧化硅微球体，通过它发出光线，并进行光密度计算。

“假设是，如果我们能够找到一个很好的用于光密度测量的校准物，那么许多实验室可以在相同的单位中报告来自同一实验的结果并获得相同的结果，” Farny说。“我们发现结果是准确且可重复的。”

在9月的“传播生物学”中报告了研究结果。

这项研究是国际基因工程机器竞赛(iGEM)的一部分，该竞赛是一年一度的活动，全世界的高中，本科生和研究生都使用分子生物学技术来设计，构建和测试解决国际问题的解决方案。

WPI团队的成员包括Beck Arruda，Mei Hao，Camille Pearce，Alex Rebello，Arth Sharma，Kylie Sumner和Bailey Sweet。他们在其主要项目的顶部参与了这项研究，其中涉及测试可用于多叶作物(如生菜)的蛋白质，以阻止大肠杆菌的生长并降低食源性疾病的发生率。

Farny为WPI学生提供了建议，并且是设计细菌测量研究的iGEM基金会测量委员会的联合主席。

该研究集中在一个既小又重要的问题上。细菌的大小仅为1微米，非常小，以至于大多数实验室都缺乏对样品中每个细胞进行计数的仪器。取而代之的是，研究人员使用分光光度计测量通过样品的光的吸收率或透射率，以计算光密度。

Farny说，挑战在于，以这种方式计算光密度不能测量确切的细胞计数，并且结果与执行测量的仪器有关。这是合成生物学领域的一个问题，该领域试图通过标准测量和可再现的结果来设计生物过程。

iGEM的研究向244个学生小组分发了相同的材料，并要求他们进行测试三种不同方法的特定实验。最终，研究小组发现，测量已知浓度的1微米二氧化硅球的光密度可以使实验室对样品中存在的大肠杆菌细胞数进行更精确的光密度计算，Farny说。用已知数量的微球校准光密度还可以比较不同类型的实验室设备的结果。

来自新罕布什尔州迦南市的高级学生萨姆纳(Sumner)攻读生物化学专业，辅修生物学和生物技术，他说WPI学生团队花了两周时间进行测量研究。

萨姆纳说：“参与国际研究并知道我们的数据将用于将来的研究，这真的很酷。” “而且我真的很兴奋，甚至在我毕业之前就成为论文的共同作者。”

Farny说，这项研究确定的测量方法是快速，廉价且易于实施的。不过，尚不清楚研究人员是否会采用它。

Farny说：“接下来要弄清楚的是，如何激励研究人员采用能够使他们的研究更具可重复性的协议，使其可以被应用。” “我们还需要校准其他生物学指标的方法。仍然存在很多挑战。”