科学家开发诊断测试 旨在在不到45分钟的时间内检测出抗生素耐药性
科学家正在开发一种低成本的快速诊断传感器测试,旨在显示细菌在45分钟内对抗生素的敏感性。
NHS实验室对样品的测试最多需要两天,新测试旨在使医生能够为患者开具正确的抗生素以更快地感染。
斯特拉斯克莱德大学团队在《生物传感器和生物电子学》杂志上发表的研究论文中证明,该系统能够在不到45分钟的时间内显示结果。
科学家研究了普通医院获得性细菌感染金黄色葡萄球菌(大多数菌株对抗生素敏感)和耐药菌株MRSA(分别对几种广泛使用的抗生素具有耐药性并且可能更难治疗)之间的生长情况差异。
两种菌株均置于覆盖有特殊水凝胶沉积物的电极上,该沉积物可监测细菌的生长并还含有抗生素。
结果表明,敏感菌株可以在用不含抗生素的凝胶修饰的电极上生长,但是在传感器上植入抗生素后不能生长。然而,由于其对抗生素的抗性,MRSA菌株仍能够在含有临床上相关浓度抗生素的电极上生长。
该论文的主要作者斯图尔特·汉纳(Stuart Hannah)博士说:“使有机体对抗生素敏感的因素与使细菌具有抗药性的因素之间存在很小的差异。
“实际上,我们能够在不到45分钟的时间内分辨出两种菌株,这是对目前长达两天的金标准的一项重大改进。
“这项技术使用了一种低成本,可商购的传感器,该传感器的作用就像一个微型培养皿,可以处理任何种类的临床样品。
“该系统经过特殊的凝胶沉积修饰,因此我们可以识别常见细菌的易感和耐药形式之间的差异。
“快速的结果检测意味着您可以立即查明细菌感染与病毒感染,并能够为患者更快地开始进行正确的治疗,这对于特定感染非常重要。
“如果给予较窄谱的抗生素,则不太可能产生抗生素耐药性。”
抗菌素耐药性(AMR)-在常见抗生素的存在下,诸如细菌和真菌等微生物的生长能力日益增加。
根据联合国和全球卫生机构今年早些时候发布的一份报告,到2050年,这可能每年导致全世界1000万人死亡,对经济造成的破坏就像2008-2009年全球金融危机那样“灾难性”。
美国国家卫生与护理卓越研究所(NICE)说,AMR对公共卫生构成了“重大威胁”。
为了有效地解决它,需要更好的诊断测试和新技术,这些技术可以迅速评估抗生素的有效性,并规定使用哪种技术。
该项目的顾问麻醉师佩斯利的皇家亚历山大医院的戴维·阿尔康博士说:“能够快速诊断出感染是一种足够强大的能力,但能够在如此短的时间内检测出AMR可以证明成为一个很棒的工具。
“这意味着可以为重症监护室,手术室和急诊室的临床医生提供重要的诊断信息,以使他们能够在正确的时间给予正确的药物。
“这也有可能在一般实践和日常医疗保健中产生巨大影响。”
研究人员希望,如果该测试被开发用于商业用途,那么它可以被药剂师和其他医疗机构使用。
汉娜博士补充说:“有了适当的商业支持,未来的设备可以用于全科医生的手术中,他们可以在一个小时内有效地采集血液样本并进行测试并获得结果,而不是将样本发送到实验室。并且必须等待积极的结果。
“它也可能在重症监护病房中占有一席之地。第一次生病时,他们应该正确地接受了广泛的抗生素治疗,而且他们还必须等待12-72小时才能获得医院实验室的检测结果。
“我们希望该测试可以在床边进行,并希望它能使医生迅速从广谱药物转换为正确的药物。”
接下来的步骤包括将技术从定制的大学实验室方法发展为通用原型,该原型可以在临床环境中使用真实的患者样本进行测试。
斯特拉斯克莱德大学通过申请初始专利来支持这项工作,现在正在努力寻找商业化途径。
汉纳博士补充说:“我们使用的所有东西都可以批量生产,这意味着进行有效的测试很便宜。”