近期，中科院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所(以下簡稱蘇州醫(yī)工所)研究團隊聯(lián)合浙江中醫(yī)藥大學(xué)等開展了單細胞拉曼光譜—重水標記聯(lián)用技術(shù)的伊麗莎白菌屬細菌快速藥敏檢測，相關(guān)研究文章發(fā)表于《微生物學(xué)前沿》。

單細胞拉曼光譜(SCRS)是一種重要的單細胞生物技術(shù)，能夠在無標記、無損的前提下揭示細胞固有的化學(xué)組成，可用于表征細胞類型、生理狀態(tài)和細胞功能，因此在單細胞研究中有廣闊的應(yīng)用前景。

此前，研究團隊利用拉曼光譜—重水標記聯(lián)用技術(shù)開發(fā)了一種適用于血液和尿液標本的快速藥敏檢測方法(FRAST)用于檢測細菌的耐藥特性，相關(guān)研究成果發(fā)表于《分析化學(xué)》。其原理為：耐藥菌在抗生素作用下會持續(xù)代謝重水中的氘元素，通過顯微拉曼光譜可以檢測細菌代謝氘后在胞內(nèi)合成的含有碳-氘化學(xué)鍵的生物大分子，從而使不依賴于培養(yǎng)的單細胞水平的快速藥敏檢測成為現(xiàn)實。新的研究在此基礎(chǔ)上，將這種方法的應(yīng)用拓展到以伊麗莎白菌屬為代表的威克斯氏菌科病原菌。

伊麗莎白菌屬細菌是非發(fā)酵革蘭陰性桿菌，廣泛存在于自然環(huán)境中，可引起腦膜炎、菌血癥、肺部感染等疾病。伊麗莎白菌雖然不止一種常見細菌，并且只有患基礎(chǔ)疾病、長期使用抗生素及免疫功能低下或缺陷等人群才容易感染，但是其對頭孢類、碳青霉烯類、氨基糖苷類等各種抗菌藥物均有很高的耐藥性，呈現(xiàn)多重耐藥，一旦感染則難以治療。因此研究伊麗莎白菌的耐藥特征，可以為臨床合理用藥有效控制感染提供依據(jù)。

使用FRAST檢測伊麗莎白屬細菌耐藥的方法為：具有代謝活性的伊麗莎白菌代謝氘元素后，其拉曼光譜中的C-H特征信號有一部分偏移產(chǎn)生C-D信號，表現(xiàn)出明顯的拉曼峰，通過分析拉曼光譜中C-D峰和C-H峰的比值，即可判斷細菌在不同抗生素條件下的代謝活性，反映細菌藥敏情況。

與此前的拉曼光譜—重水標記聯(lián)用技術(shù)研究相比，本次研究科研人員對該方法進行了優(yōu)化，僅需檢測菌種的敏感、中介和耐藥的三個折點濃度下的代謝指數(shù)是否降至陰性對照的70%以下就能夠準確判斷耐藥菌的耐藥特征，縮短了藥敏報告時間。

(資料來源：中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所)

關(guān)鍵詞： 拉曼光譜 伊麗莎白 生物醫(yī)學(xué)工程