研究人員探查液體樣品中的細菌數量

WPI的研究人員和學生團隊是全球244個實驗室的一部分，這些實驗室證明了解決生物學中一個長期存在的問題的方法-估計液體樣品中的細菌數量。

生物學和生物技術助理教授Natalie Farny以及WPI的現任和前任7名本科生都參加了2018年的研究，該研究得出結論，估計液體培養基中微小的大腸桿菌細菌密度的最佳方法是稀釋已知量的二氧化硅微球體，通過它發出光線，并進行光密度計算。

“假設是，如果我們能夠找到一個很好的用于光密度測量的校準物，那么許多實驗室可以在相同的單位中報告來自同一實驗的結果并獲得相同的結果，” Farny說。“我們發現結果是準確且可重復的。”

在9月的“傳播生物學”中報告了研究結果。

這項研究是國際基因工程機器競賽(iGEM)的一部分，該競賽是一年一度的活動，全世界的高中，本科生和研究生都使用分子生物學技術來設計，構建和測試解決國際問題的解決方案。

WPI團隊的成員包括Beck Arruda，Mei Hao，Camille Pearce，Alex Rebello，Arth Sharma，Kylie Sumner和Bailey Sweet。他們在其主要項目的頂部參與了這項研究，其中涉及測試可用于多葉作物(如生菜)的蛋白質，以阻止大腸桿菌的生長并降低食源性疾病的發生率。

Farny為WPI學生提供了建議，并且是設計細菌測量研究的iGEM基金會測量委員會的聯合主席。

該研究集中在一個既小又重要的問題上。細菌的大小僅為1微米，非常小，以至于大多數實驗室都缺乏對樣品中每個細胞進行計數的儀器。取而代之的是，研究人員使用分光光度計測量通過樣品的光的吸收率或透射率，以計算光密度。

Farny說，挑戰在于，以這種方式計算光密度不能測量確切的細胞計數，并且結果與執行測量的儀器有關。這是合成生物學領域的一個問題，該領域試圖通過標準測量和可再現的結果來設計生物過程。

iGEM的研究向244個學生小組分發了相同的材料，并要求他們進行測試三種不同方法的特定實驗。最終，研究小組發現，測量已知濃度的1微米二氧化硅球的光密度可以使實驗室對樣品中存在的大腸桿菌細胞數進行更精確的光密度計算，Farny說。用已知數量的微球校準光密度還可以比較不同類型的實驗室設備的結果。

來自新罕布什爾州迦南市的高級學生薩姆納(Sumner)攻讀生物化學專業，輔修生物學和生物技術，他說WPI學生團隊花了兩周時間進行測量研究。

薩姆納說：“參與國際研究并知道我們的數據將用于將來的研究，這真的很酷。” “而且我真的很興奮，甚至在我畢業之前就成為論文的共同作者。”

Farny說，這項研究確定的測量方法是快速，廉價且易于實施的。不過，尚不清楚研究人員是否會采用它。

Farny說：“接下來要弄清楚的是，如何激勵研究人員采用能夠使他們的研究更具可重復性的協議，使其可以被應用。” “我們還需要校準其他生物學指標的方法。仍然存在很多挑戰。”