微流体芯片快速检出细菌抗生素抗药性
2015-06-04 17:39:10   来源：微迷   评论：0   点击：

抗生素抗药性

你有服用过抗生素吗?生活中大大小小的生病、感染，多少每个人都服用过抗生素，就算没有因为生病吃药接触抗生素，我们每天吃的食物里面，也可能在其生长的过程中施打过抗生素。这些错用或滥用，以及食物中为帮助生长或抗病的抗生素，都可能导致细菌突变，对抗生素产生抗药性。日益增多的抗生素抗药性已经成为公共的健康议题，即使在美国这样先进的国家，每年仍然有两百万人感染这种抗药性细菌，并导致两万三千人因此死亡。

感染菌检测

那为什么不能准确给予患者正确的抗生素呢?问题也就在这里。当患者看医生时，可能很紧急，显现出很多症状，类似感冒流鼻涕，可能是过敏、可能是感冒病毒，也可能真的有细菌感染，但医师身处在第一线，为了要及时控制住病情，可能会给予广效型抗生素，或许就能有效治疗，若不能就看反应再行换药，然而实验室要检出是哪一种病菌还不是立即能得知的，需等2-3天做细菌培养并达到足够的数量才能检测出来，所以可说是缓不济急。但这段时间还是需要另行给药的，然而，就可能有风险服用到不合适的药物、剂量和总服用时间，不但无法有效治疗，反而引起细菌突变。简言之，无法及时检测细菌种类增加了医师判断的困难。那么如何才能把原来需时2-3天的检测大幅缩短，让医师能正确下处方呢?

芯片快速检测

加拿大多伦多大学(University of Toronto)，设计了一款诊断芯片，可以将检测时间缩短到一小时。而这个设计，首要就是让细菌能及集中于一个极小的空间，仅有约2nL的体积，让浓度到达可量测浓度。方法就是将待测样品流过一个玻璃芯片，这个芯片上设计有很多小凹洞，每个凹洞底有微小珠粒(microbeads)组成的格状过滤器，当待测样品流过，便可抓住细菌。当细菌集中在这个奈米大小的凹洞内，即被抗生素还有单分子的氧化还原指示剂「刃天青」(resazurin)局限住。因为未被杀死的活体细菌会把「刃天青」代谢成为「试卤灵」(resorufin)，改变了电化学特性；如果细菌被抗生素杀死，那就不会把「刃天青」代谢掉，因此电化学特性仍保持不变。而原本设计在这个芯片的电极就可侦测因为「刃天青」转成「试卤灵」的电流变化。

以上的发明，可以说就是结合在局部增加样品浓度和利用电化学来判读结果。而传统方式多为应用萤光侦测，需要萤光显微镜，多在实验室进行。这样的产品若真的能在临床使用，应该能避免掉很多不需要、不正确的抗生素使用。