用于快速抗生素敏感性測試的微流控平臺研究進展

微流控（Microfluidic）平臺已成為快速抗生素敏感性測試（AST）的一種有前景的解決方案，而抗生素敏感性測試是對抗抗生素耐藥性的關鍵組成部分?？股啬退幖毦脑黾訉θ蚬残l(wèi)生構成重大威脅，因為它使許多傳統(tǒng)的抗生素失去效用。為了應對這一挑戰(zhàn)，醫(yī)療保健提供者必須快速、準確地確定患者感染的細菌對各種抗生素的敏感性，以便選擇最有效的治療方法。然而，傳統(tǒng)的抗生素敏感性測試長達48小時才得出結果，這推遲了靶向治療的實施，并可能導致患者病情惡化。據(jù)麥姆斯咨詢報道，為了滿足這一迫切需求，研究人員的目光投向微流控技術，以期加快抗生素敏感性測試速度，并改善患者護理。

微流控平臺利用流體在微尺度上的獨特特性來操縱和分析少量生物樣品。微流控平臺通常由蝕刻在襯底（例如硅、玻璃或聚合物）上的微通道、腔室和閥門組成，并且該平臺還可以被設計用于執(zhí)行廣泛的實驗室操作，包括細胞培養(yǎng)、分離和檢測。通過使這些操作過程微型化，微流控平臺提供了優(yōu)于傳統(tǒng)技術的幾個優(yōu)勢，包括減少了樣品和試劑的消耗量、加快了反應時間以及提高了靈敏度和精度。這些優(yōu)勢使微流控技術特別適合抗生素敏感性測試應用，在該應用中，快速且準確的測試是至關重要的。

用于抗生素敏感性測試的微流控平臺的關鍵進展之一是單細胞分析技術的發(fā)展。傳統(tǒng)的抗生素敏感性測試方法依賴于在抗生素存在的情況下檢測細菌生長，這需要大量的細胞以及延長的孵育時間。相比之下，微流控平臺可以分離和分析單個細菌細胞，從而能夠直接觀察抗生素對細胞形態(tài)、分裂和活力的影響。這種直接觀察單細胞的方法不僅減少了抗生素敏感性測試所需的時間，而且為抗生素耐藥性機制提供了有價值的見解。

用于單細胞水平的快速抗生素敏感性測試的微流控技術，包括表型分析（基于微流控的單細菌培養(yǎng)）和基于基因的抗菌素耐藥性（AMR）測試（液滴數(shù)字分析）。

微流控瓊脂糖通道中的單細胞形態(tài)分析

用于抗生素敏感性測試的微流控平臺的另一個重大進展是先進檢測方法的集成?；?a href="http://srfitnesspt.com/v/tag/4854/" target="_blank">光學、電化學、質譜的檢測方法等被整合到微流控平臺中，實現(xiàn)了對細菌生長和抗生素功效的實時監(jiān)測，從而進一步加速抗生素敏感性測試過程。例如，研究人員已經(jīng)開發(fā)出一種使用光學傳感器的微流控平臺，可以測量細菌細胞密度、熒光或光散射對抗生素治療的不同反應。先進檢測方法與微流控平臺的集成，可以在幾小時內(nèi)快速生成抗生素敏感性測試結果，與傳統(tǒng)方法相比，顯著縮短了測試時間。

除了上述技術上的進步，用于抗生素敏感性測試的微流控平臺還得益于“芯片實驗室（LOC）”器件領域的發(fā)展。芯片實驗室器件將多種實驗室功能集成到單顆芯片上，為即時診斷（POCT）提供了緊湊、便攜的解決方案。研究人員通過將用于抗生素敏感性測試的微流控平臺整合到芯片實驗室器件中，可以開發(fā)用戶友好且具有成本效益的測試工具，用于臨床環(huán)境中的快速抗生素敏感性測試。這種整合有可能徹底改變細菌感染的診療服務，使醫(yī)療保健提供者能夠更快、更有效地做出理智的治療決定。

盡管用于抗生素敏感性測試的微流控平臺取得了重大進展，但是在這些技術被廣泛應用于臨床實踐之前，仍有一些挑戰(zhàn)有待解決。這些挑戰(zhàn)包括對標準化協(xié)議、穩(wěn)健可靠的制造方法的需求，以及微流控平臺與現(xiàn)有實驗室工作流程和儀器的集成。然而，隨著研究人員不斷完善和優(yōu)化技術，微流控平臺很可能會在全球對抗抗生素耐藥性工作中發(fā)揮越來越重要的作用。

綜上所述，微流控平臺為快速抗生素敏感性測試提供了一個很有前景的解決方案。通過利用流體在微觀尺度上的獨特特性，微流控平臺可以提供快速且準確的抗生素敏感性測試結果，改善患者護理并為有針對性的抗生素治療提供信息。隨著這一領域研究的不斷推進，微流控平臺有可能徹底改變細菌感染的診療，并為全球對抗抗生素耐藥性工作做出貢獻。