慢意味着快
新方法可以加快抗生素测试
莉兹·希利著
随着细菌对抗生素的耐药性越来越强，科学家们正在寻找一种快速的方法来测试感染病人的细菌对特定抗生素的反应。Kamil Ekinci教授（ME， MSE），助理教授川华段（ME， MSE）和博士后Vural Kara，以及来自BU医学院的合作者，开发了一种新的快速抗生素敏感性测试，通过测量细菌的运动起作用。
他们的澳门威尼斯人注册网站研究成果发表在《芯片实验室》（Lab on a Chip）上，使用微流体装置首先捕获小通道内的细菌，然后检测细菌在接触抗生素前后的运动。目前抗生素敏感性的金标准方法要求科学家采集感染样本，培养细菌使其生长，然后对其进行几种抗生素试验。这个过程需要两到三天。采用这种新方法，一小时内就能看到结果。
“我们的方法是完全不同的，因为它不是基于生长，而是基于细菌的运动，”Ekinci说。“我们观察到，当你给细菌抗生素时，它们立即显示出这种减少的运动，我们可以将其与细菌活力联系起来，并在几分钟或几十分钟内显示出抗生素敏感性，因为它们几乎立即减慢。”
专门澳门威尼斯人注册网站研究纳米级运动的埃肯西早在2014年就开始澳门威尼斯人注册网站研究细菌的运动。第一项澳门威尼斯人注册网站研究使用了微悬臂，这是一种可以测量分子尺度运动的装置，但也需要其他复杂而昂贵的设备来充当生物传感器。为了将他们的工作转化为更实际的应用，Ekinci让Kara使用微流体和普通的电气测试设备来产生电流并测量产生的电压。这些工具较便宜，并且不需要广泛的培训就可以使用，这使得这种方法具有作为即时诊断设备使用的潜力。
卡拉的任务是开发一种微流控芯片，该芯片的通道足够小，可以捕获细菌，但又足够宽，可以让细菌移动。卡拉利用科学文献作为资源，开发了芯片，并确定了通过芯片的电压，以测量细菌的运动。电信号需要足够强，这样他们才能检测到电压的波动，但又不足以杀死细菌。这些变量和其他变量，比如它们收集读数的频率，都需要确定才能形成平台。
然后，澳门威尼斯人注册网站研究人员可以展示测量到的电信号波动如何与细菌的运动相对应，并且在细菌暴露于抗生素之后，波动减少意味着细菌正在死亡。
大多数其他快速抗生素敏感性测试使用细胞培养，这意味着细菌在抗生素中生长，看看它们是否受到抗生素的影响，但这项技术绕过了这一点。细胞培养可能需要更长的时间，有时需要昂贵的设备，用户需要接受培训。
卡拉说：“鉴于目前的耐药性问题，医生不愿意开广谱抗生素，而且给儿童和孕妇等免疫功能低下的人开广谱抗生素也不安全——你必须用正确的抗生素靶向感染，而且必须迅速采取澳门威尼斯人注册行动。”“但不幸的是，目前的商业技术不是很实用，因为它可能需要两天或更长时间才能完成。”
他们的工作得到了两项内部资助：2016年院长催化剂奖和2016年点火奖。院长催化剂奖为项目提供两年的种子资金，以探索可能引发长期澳门威尼斯人注册网站研究努力的新领域，而点火奖则面向具有明确商业和医疗潜力的项目。Ekinci和Kara是波动诊断公司的联合创始人，该公司致力于将这项技术商业化。