巴塞尔大学 检测抗生素耐药性的悬臂阵列示意图
学分:巴塞尔大学SNI分校物理系和纳米成像实验室 巴塞尔大学的研究人员开发了一种灵敏的测试系统，可以快速可靠地检测细菌的耐药性
该系统基于微小的、功能化的悬臂，这些悬臂由于样品材料的结合而弯曲
在分析中，该系统能够在相当于1-10个细菌的样本量中检测到抗性
对各种抗生素不再敏感的细菌对我们的健康构成了重大威胁
在细菌感染的情况下，医生需要关于潜在耐药性的快速信息，以便他们能够快速、正确地做出反应
悬臂系统作为替代方案 检测耐药性的传统方法是基于培养细菌并测试它们对一系列抗生素的敏感性
这些方法需要48到72小时才能得出结果，而且一些细菌菌株很难培养
分子生物学试验要快得多，通过聚合酶链反应扩增抗性基因或遗传物质的特定短序列来进行，但即使这种方法也不能对每种细菌都产生令人满意的结果
另一种方法是使用微型悬臂的方法，例如，当核糖核酸分子结合到它们的表面时，悬臂就会弯曲——然后这种弯曲就可以被检测到
RNA分子是基因的“转录物”，可以用作构建蛋白质的指令
此外，RNA分子可用于检测细菌遗传物质中的抗性基因
不需要标记或扩增 巴塞尔大学物理系、生物医学系和瑞士纳米科学研究所(SNI)的一组科学家在《全球挑战》杂志上写道，他们现在已经提出了一个悬臂测试系统，允许他们检测单个抗生素抗性细菌的核糖核酸
使用新的悬臂系统，无需放大或标记样品进行分析
研究人员首先将与万古霉素抗性相关的三个基因序列连接到悬臂上，然后将这些准备好的悬臂暴露于从细菌中提取的核糖核酸流中
如果来自抗性基因的RNA分子存在，匹配的RNA片段将结合到悬臂上，使它们经历纳米尺度的偏转，这可以用激光检测到
即使是点突变也是一个清晰的信号 这种方法不仅可以检测抗性基因，还可以检测与之相关的单个点突变
为了研究这一点，研究人员使用了与氨苄青霉素和其他β-内酰胺类抗生素耐药基因相关的点突变
“我们开发的方法的最大优势是它的速度和灵敏度，”博士说
该论文的第一作者弗朗索瓦·于贝尔
“我们在五分钟内成功检测出了少量的特定核糖核酸片段
“在单一突变的情况下，检测到的核糖核酸数量相当于大约10种细菌
当涉及到检测整个抗性基因时，研究人员获得了一个清晰的信号，即使只有相当于单个细菌的一定量的核糖核酸
“如果我们能检测到细菌基因组中的特定基因或突变，那么我们就知道细菌会表现出什么样的抗生素耐药性，”巴塞尔大学医院的阿德里安·埃格利教授解释说，他的团队在这项研究中发挥了重要作用
“我们在医院的工作将受益于这种关于病原体耐药性的可靠而敏感的信息
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