一种新型诊断可以让医院实验室鉴定出危险细菌,比传统方法快五倍。该测试可以降低不必要的抗生素使用,并提供更加可靠的水质检测结果。该过程的关键是一张带有纳米孔的膜,它使得活体有机物可以快速增殖并得到鉴别。
医院中目前鉴别细菌感染的方法似乎几近过时了:用棉签抹在盛有琼脂的皮式培养皿上,然后等待。一些细菌要耗费48个小时或者更长时间才能长成肉眼可见的菌落。但是,这项新技术依靠毛细作用加速了细菌和病毒通过膜上孔的过程,有助于增殖。然后将膜从琼脂上撕下,放在染色皿上。该技术由位于俄亥俄州哈伯德(Hubbard, Ohio)的纳米逻辑(Nanologix)公司研发。
“数十年来,人们知道培养物中会出现小菌落,但是没办法以某种方式将它们转移或者染色,使肉眼可以看到,”纳米逻辑公司的首席执行官布雷特·巴姆赫兹(Bret Barnhizer)说。但是,该公司的技术——“生物纳米孔”(bionanopore)膜和“生物纳米过滤器”(bionanofilters)——具有足够的敏感度来对单个细胞进行检测。并且,当纳米过滤器用对某种特定细菌或病毒特异的抗生素饱和时,它可以快速地显示出某种特定的入侵者是否出现了。
对纳米逻辑公司的系统的首项测试已由德克萨斯大学健康科学中心(University of Texas Health Sciences Center)的研究组完成,他们对一种名为 B型链球菌(group B streptococcus)的细菌进行了测试。这种细菌也简称为GBS,如果新生儿的母亲在分娩时感染了这种细菌,它会引起新生儿喂食、呼吸和其他方面的问题。鉴于此,多数孕妇在他们分娩日之前约一个月会检测B型链球菌,用一种会在两到三天内出结果的培养测试方法。如果结果是阳性的,抗生素可以在婴儿出生前治疗这种感染。
但是,如果某妇女在临产时来到了医院,并且她从未进行过B型链球菌检测,医生就估断她有感染B型链球菌的风险,并且通常会给予大剂量的广谱抗生素治疗,仅仅是为了以防万一。因为风险评估主要是医生的最可能猜测,所以一些需要抗生素治疗的患者得不到相应治疗,而不需要的患者却进行了抗生素治疗。
一项由德克萨斯大学研究人员最近发表在《美国围产期学杂志》(American Journal of Perinatology )网络版上的研究显示,纳米逻辑公司的检测可以在低至四小时的时间里给出可信结果。要阻止给未进行过检测的临产妇女注射抗生素,这还不够快。“将测试的周转时间变得更快,这会是很棒的,”休士顿一家私人诊所的产科和妇科医师克丽丝汀·布瑞格尔(Kristin Brigger)说。她并没有参与该研究。“对于学术环境中的患者、没有进行很好的产前检测和有早产风险的患者来说,这真的会很棒。”
另外,更先进的技术已可以提供比纳米逻辑公司的培养皿更快的周转时间。聚合酶链式反应仪可以在少至30分钟的时间里对感染进行鉴定,在分娩发作到分娩之间的时间里应用,这足够快了。但是,这类仪器价格昂贵,进行个人检测也很贵,并且该技术不总是能在社区医院里使用。相反,纳米逻辑公司测试试剂盒的价格在5美元到10美元之间,只比惯常的测试稍微高一点,并且可以在任何医院实验室进行检测。巴姆赫兹说,该公司还研发了其他试剂盒,可以检测大肠杆菌(E. coli)、沙门氏菌(salmonella)、利斯塔氏菌(listeria)和更多菌类;纳米逻辑公司计划在今年末将首项测试(测试B型链球菌盒其他革兰氏阳性菌)提交给美国食品与药品管理局(U.S. Food and Drug Administration),希望2012年第一季度可以得到批准。
纳米逻辑公司还正在与美国环境保护局( U.S. Environmental Protection Agency)进行合作,以研发相关试剂盒,可以在疫情爆发期间用于更快速更可靠地检测水传播微生物,比如大肠杆菌和隐孢子虫(cryptosporidium)。“这真是一项好技术,因为它把一个12到18小时的过程缩短为了5到6个小时,所以,我们可以在一天之内就能得到答案:靶标细菌是否出现了,”位于辛辛那提的美国环境保护局的一位高级微生物学家小杰勒德·斯特尔玛(Gerard Stelma Jr)说。他说,目前可用的测试不仅速度慢,而且它们的效果还会逐日不一。“当我看到他们正在进行的研究,我认为这是我数年来见到的最具创新性的新方法了。”
新一代培养皿速检细菌感染
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