背景：目前，由致病菌导致的血液感染死亡率较高，而在最初基于症状的识别后，3小时内进行抗生素治疗可显著降低血液感染和菌血症的死亡率。因此，快速诊断血液感染对于及时和知情的使用抗生素可以显著防止患者病情的恶化。然而，血液培养仍然是病原体检测的金标准，需要5天才能得到确认的阴性结果。因此，亟需建立准确、快速、灵敏的血液感染检测方法。

方法：本研究开发了一种基于血液诊断的新方法，将大量血液迅速干燥，导致血液中的抑制成分失活。进一步的热处理会在干燥的血液基质内部产生物理微尺度和纳米尺度的流体网络，从而允许目标核酸扩散，随后在这些网络中加入环介导等温扩增所需的扩增酶和引物后，通过温度控制，使在干燥的血液基质中启动扩增反应，无需任何传统的核酸纯化，产生的荧光变化可与纯化的DNA反应相媲美。

图1.病原体鉴定的双相反应。(A、B)以血液培养为基础的PCR方法作为目前的金标准。(A)诊断时间由血培养时间决定。(B)如果血培养阳性，进行PCR。(C-H)我们血液处理模块的协议工作流和后续的双相LAMP反应用于无培养病原鉴定。(C)使用ACK裂解缓冲液进行红细胞裂解。(D)用于细菌裂解和DNA提取的机械涡旋。(E)不经纯化直接干燥全血，形成干燥的血液基质，同时使血液中的抑制因子失活。

结果：该方法实现了包括耐甲氧西林和对甲氧西林敏感的革兰氏阳性金黄色葡萄球菌、革兰氏阴性大肠杆菌和白色念珠菌的灵敏检测限，检测限为1.2 CFU/mL。对63个临床感染样本进行验证后，得到了100%的敏感性和特异性检测，并显著地将样本到显示结果的时间从20多小时缩短到<2.5小时。与血液培养和替代分子诊断平台相比，仪器复杂性和成本的降低可以在发达国家和资源有限环境下的医疗保健系统中广泛应用。

图2. 双相反应结合珠打机械病原体裂解，对MRSA, MSSA，大肠杆菌和白色念珠菌的检测限为~1 CFU/mL。(A)工艺流程示意图，包括红细胞裂解、机械珠裂解、干燥和全血双相反应。(B-E)放大阈值数据对800 μL全血中MRSA (B)、MSSA (C)、大肠杆菌(D)、白念珠菌(E)病原进行检测。

参考来源：Ganguli A, Lim J, Mostafa A, et al. A culture-free biphasic approach for sensitive and rapid detection of pathogens in dried whole-blood matrix[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2022. 119(40): e2209607119.