无培养超快速血药敏试验，可节约40-60小时

原创

来源：王峥峥

2025-12-29 09:52:54

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核心提示：提出了一种基于表型的超快速AST（uRAST）平台，能够直接从患者的全血中进行药物敏感性分析，避免了血液培养的需要。此外还介绍了一种高度敏感的、无需培养的病原体ID检测方法，可提供物种信息，这对精确的AST解读至关重要。

由微生物病原体入侵引起的感染可触发宿主反应失调。如果不及时识别和治疗，这种情况可能会进一步发展为脓毒症或脓毒症休克，这是导致死亡的主要原因之一。快速启动靶向抗菌素治疗是一个关键干预措施。然而，用于选择特异性治疗方案的临床方案极其缓慢。进行快速抗菌素敏感性试验（AST）的主要障碍仍然是漫长的血液培养过程，通常需要至少2-3天的周转时间（TAT）。最近的研究表明，通过降低TAT，可以潜在改善患者死亡风险、住院时间和医疗费用。因此，开发新的策略来大幅降低AST的总TAT是至关重要的。

研究设计和工作流程

为了缩短血培养时间，必须加快病原体的增殖，并尽量减少AST分析所需的接种数量。uRAST可同时实现这两个目标，首先从全血中分离微生物，除去宿主细胞、抗生素和生长抑制剂，进行物种鉴定，在纯培养基下加速培养，并实施基于表型成像的AST芯片，在极低细胞数量下进行敏感性测试，有助于显著降低总TAT。

从全血中分离出病原体

使用合成的β-2-糖蛋白I（sβ2GPI）肽修饰的磁性纳米颗粒，从血液中富集病原体。采用优化后的方案，对1000 CFU mL^-1大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的捕获效率分别为96.23和91.54%。使用低负荷（1-10 CFU mL^-1）大肠杆菌、肺炎克雷伯菌、铜绿假单胞菌、金黄色葡萄球菌和粪肠球菌进行了效率测试，结果显示虽然产量略有下降，但所有菌株均被成功捕获。

快速的细菌种类鉴定

该方法包括一个微盘文库，每个微盘上固定着单链DNA探针，可以杂交相应病原体的基因组序列。从富集溶液中裂解细菌细胞以提取基因组DNA，然后使用两步巢式PCR和生物素标记进行扩增。然后将扩增子杂交到特定的微盘上，并使用荧光染料进行探测成像。通过解码孔穴模式和荧光强度分布和平均值分析，可在3h内验证细菌特异性基因的存在。

36株临床分离株中进行测试，除阴沟肠杆菌外，所有临床菌株的细菌ID均成功区分，无明显的交叉反应。结合使用sβ2GPI纳米颗粒进行细菌富集，QmaplD血液的检出限在5 CFU mL^-1以下，使基因检测灵敏度提高了1000倍。