这种抗生素对你有用吗一种快速简便的抗菌药物敏感性测试方法

抗菌素耐药性(AMR)每年直接导致全球约130万人死亡，世界卫生组织预计这一数字还会上升。抗生素耐药性的一个主要原因是滥用和过度使用抗生素，这使得微生物随着时间的推移而发生变异，并对杀死它们的药物变得不敏感，从而使感染更难以治疗，并增加了疾病传播的风险。

预防抗菌素耐药性的一个关键步骤是在给患者开具某些抗生素之前测试微生物对某些抗生素的敏感性，这增加了有效治疗的可能性。虽然目前存在评估AMR的方法，但速度非常慢，周转时间超过20小时。这强调需要一种快速方法来评估抗菌药物敏感性而不牺牲准确性。

这是新加坡科技设计大学(SUTD)工程产品开发支柱的艾叶副教授选择承担的挑战。在《Small》杂志上发表的题为“使用基于无标记电阻抗的微流控平台进行快速准确的抗菌敏感性测试”的论文中，艾副教授和他的团队成功开发了一种基于电阻抗的微流控平台，可在一小时。

目前，肉汤微量稀释和纸片扩散是评估AMR的金标准。然而，这些基于培养的方法严重依赖手工工作和细菌生长的主观视觉测量，需要至少18至24小时的培养时间。

艾副教授评论道：“因此，这通常会导致在没有明确表明其体外疗效的情况下推定抗生素的处方，从而可能导致广谱抗生素的长期或过度使用。”

为了解决这个问题，研究团队开发了一种新型的基于电阻抗的微流体平台，可以进行快速抗菌敏感性测试(AST)。它的工作原理是测量抗生素暴露后的细菌膜渗透性。

“由于敏感细菌膜通透性的变化可以在接触抗生素后30分钟内通过基于阻抗的AST检测到，因此我们的方法不需要长期细菌培养，”艾副教授解释道。

取消长期细菌培养可以消除随之而来的漫长等待时间。与基于培养的方法相比，使用微流体平台可以将结果周转时间缩短约20小时。此外，该平台允许全自动处理细菌溶液，减少人为错误并提高AST结果的可靠性。

为了测试该平台的准确性，研究团队使用基于文化的方法进行了比较分析。“这是说服临床实验室和医疗保健提供者在他们现有的诊断工作流程中集成和测试我们的创新AST解决方案的关键一步，”艾副教授说。

首先，研究小组确定了三种不同大肠杆菌菌株(Eco1、Eco2和Eco3)在不同浓度的抗生素环丙沙星下的最低抑菌浓度(MIC)。微流体平台显示以下MIC：Eco1<0.0625mg/L，Eco2=0.25mg/L，Eco3>4mg/L。

由于CLSI指南规定MIC小于0.25mg/L的细菌对某种抗生素敏感，而MIC大于1mg/L的细菌对此抗生素具有耐药性，因此结果显示Eco1和Eco2菌株对环丙沙星敏感，而Eco3菌株则耐药。这些发现与肉汤微量稀释法的结果完全一致。

其次，研究小组评估了不同抗生素的断点。断点表明药物针对潜在病原体的效力、药物的药代动力学和药效学以及临床使用的药物剂量方案。在这里，研究小组测试了微流体平台，看看它是否可以快速测量环丙沙星的断点并将致病菌株分类为敏感菌株或耐药菌株。同样，该平台能够准确区分菌株，其结果也与纸片扩散测试的结果完全一致。

最后，团队检查了该平台是否可以以更广泛的方式使用。Eco1、Eco2和Eco3使用不同的抗生素进行处理，以测试该平台是否能够根据抗生素成功区分敏感菌株和耐药菌株。为了验证，平行进行纸片扩散法。结果再次表明，微流控技术可以正确识别哪些菌株对哪些抗生素敏感。

在所有测试中，与黄金标准AMR评估方法相比，基于电阻抗的微流控平台获得了100%的绝对一致性，使其成为一种非常有前途的AST工具。这项技术的影响是巨大的。通过快速准确地检查某种抗生素是否对特定微生物有效，抗菌素耐药性的威胁将大大减轻。

为了将这项技术转化为真正的产品来对抗抗菌素耐药性，艾副教授正在积极寻找商业化资金，将这项技术推向更广泛的市场，并与新加坡樟宜综合医院合作，进一步开发这项技术，以用于真实的临床环境。

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