“芯片實驗室”新進(jìn)展：加速抗藥性肺炎治療

使用特定抗生素來治療藥物抗性感染疾病常常會因為需要首先在通過培養(yǎng)確定出細(xì)菌菌株而被延誤。在本周的AVS第53屆國際研討會和展覽上，來自美國丹佛的生物技術(shù)公司Accelr8的一位生物工程師描述了一種新的“芯片實驗室”。這種設(shè)備能夠鑒定出大多數(shù)藥物抗性肺炎病例的單個細(xì)菌細(xì)胞，從而使病人等候鑒定結(jié)果的時間從數(shù)天縮短到了幾個小時。研究人員表示，這項技術(shù)還有助于新藥的研發(fā)。

        抗生素和消毒劑的持續(xù)使用導(dǎo)致了一些“超級病菌”的誕生，這些病菌只對極個別的藥物產(chǎn)生反應(yīng)。大多數(shù)急性肺炎患者都需要住進(jìn)加護(hù)病房。

        傳統(tǒng)的所感染細(xì)菌的鑒定都需要首先對病菌進(jìn)行培養(yǎng)，而這個步驟會花費兩到三天的時間。與此同時，醫(yī)生除了利用光譜抗生素進(jìn)行治療外，沒有其他的選擇。

        Accelr8公司的這項技術(shù)是一種“微流”芯片實驗室，專門設(shè)計用于操作和分析細(xì)菌而無需首先進(jìn)行培養(yǎng)。首先利用鹽溶液從患者肺部洗出樣品，即支氣管肺泡灌洗步驟。然后，將微生物進(jìn)行分離、并懸浮在一種特殊的液體中，然后抽入這種芯片中。

        芯片中，細(xì)菌流入不同的區(qū)間（目前版本的芯片有8個區(qū)間），并利用一種電流將其黏著在一種細(xì)菌友好表面，然后讓抗生素流入?？股嘏c特定的細(xì)菌株發(fā)生特異性結(jié)合，并將其標(biāo)記上不同顏色的熒光染料。利用顯微鏡監(jiān)控這種可以看到的細(xì)胞，這些細(xì)胞仍然繼續(xù)增殖，而它們增殖的速度則幫助研究人員確定其種類。

        接下來，不同的抗生素進(jìn)入小室內(nèi)。如果一個小室中的細(xì)胞停止了增殖，則意味著該藥物可能有效治療這種感染。通過分析特定的熒光，能夠確定出細(xì)菌的死亡率。

        一旦攜帶細(xì)菌的液流被注入芯片，整個過程就可以自動化完成，包括計算應(yīng)該標(biāo)記細(xì)胞數(shù)量。整個過程所用時間不超過8個小時。這種相當(dāng)巧妙而小巧的芯片，讓研究人員在更短的時間里分析獲得不同抗生素殺死細(xì)菌的效果，從而為醫(yī)生的及時治療提供重要參考。