本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定代表《大众科学》的观点
对于微生物学家来说，观察细菌很少有问题。当我在实验室观察细菌时，它们是我专门培养的样本，在无菌条件下阻止任何其他细菌进入。它们都将是同一种细菌，在专门利于它们生长并易于在显微镜下观察的培养基中培养。
对于医学微生物学家和病理学家来说，情况就完全不同了。他们试图观察生病患者体内的细菌，这意味着除了传染性细菌外，载玻片上还会覆盖着人体细胞，有时是肿瘤细胞、随机的血小板碎片、随机的非传染性细菌以及大量其他难以区分的小斑点。
这意味着通常很难发现细菌感染的开始。只有当细菌数量足够大时，才能用大多数成像方法观察到它们。这就是新型成像探针可以派上用场的地方。通过将成像探针（即非常可见的分子）连接到称为麦芽糊精的细菌糖上，可以观察到非常少量的细菌，浓度远低于其他成像技术。
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麦芽糊精很特别，因为虽然细菌细胞将其用作糖的来源，但人体细胞无法将其内化。这意味着它仅以高特异性拾取细菌细胞。它还有一个巧妙的技巧，可以避开人体内的所有正常细菌。生活在您肠道中的“正常”（或共生）细菌被肠壁的粘液包围。大的葡萄糖寡聚物（如麦芽糊精）无法穿过它，因此肠道细菌不会接收到信号。
通过将成像探针伪装成食物，这项技术允许探针在细菌内部积聚高浓度。这比仅附着在细菌细胞表面的传统探针产生更可见的实体。麦芽糊精在有氧和厌氧条件下均可被内化，并且被包括革兰氏阴性和革兰氏阳性菌在内的多种细菌内化。它也被生物膜吸收，生物膜是所有细菌协同工作的大型聚集体。
这种研究在临床环境中非常有用，在临床环境中，检测感染中少量细菌的能力可以为治疗提供快速诊断。就生物膜而言，尽快识别感染至关重要，因为一旦生物膜完全建立，就非常难以治疗。像这样的技术可以提供有用且简单的方法来正确识别细菌感染。
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参考文献 1 = Ning X, Lee S, Wang Z, Kim D, Stubblefield B, Gilbert E, & Murthy N (2011)。基于麦芽糊精的成像探针以高灵敏度和特异性检测体内细菌。《自然材料》，10 (8), 602-7 PMID: 21765397