“芯片實驗室”新進展：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確定出細菌菌株而被延誤。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”。這種設備能夠鑒定出大多數藥物抗性肺炎病例的單個細菌細胞，從而使病人等候鑒定結果的時間從數天縮短到了幾個小時。研究人員表示，這項技術還有助于新藥的研發。

        抗生素和消毒劑的持續使用導致了一些“超級病菌”的誕生，這些病菌只對極個別的藥物產生反應。大多數急性肺炎患者都需要住進加護病房。

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

        Accelr8公司的這項技術是一種“微流”芯片實驗室，專門設計用于操作和分析細菌而無需首先進行培養。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，細菌流入不同的區間（目前版本的芯片有8個區間），并利用一種電流將其黏著在一種細菌友好表面，然后讓抗生素流入。抗生素與特定的細菌株發生特異性結合，并將其標記上不同顏色的熒光染料。利用顯微鏡監控這種可以看到的細胞，這些細胞仍然繼續增殖，而它們增殖的速度則幫助研究人員確定其種類。

        接下來，不同的抗生素進入小室內。如果一個小室中的細胞停止了增殖，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，能夠確定出細菌的死亡率。

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