多重耐药菌在全球的蔓延，已对公共卫生构成严峻威胁，甚至可能引发“后抗生素时代”，据预测，到2050年耐药感染年死亡数将达1000万。临床中，抗生素敏感性检测（AST）是指导精准用药的关键，但现有检测技术存在明显短板：传统表型AST（如纸片扩散法、VITEK 2系统）需8-20小时，耗时过长难以满足紧急治疗需求；基因型AST虽速度较快，却无法完全替代表型检测，无法精准反映活菌实际耐药状态。因此，开发兼具快速检测、高通量分析与精准表型判定能力的AST技术，成为解决多重耐药菌问题、避免广谱抗生素滥用的迫切需求。

近期，有研究人员成功开发了一种新型的快速抗生素药敏检测平台。该平台巧妙融合微流控液滴技术与角分辨光散射成像，仅需3小时便能完成对多种抗生素的高通量表型药敏测试，其结果与临床金标准高度一致，为抗击细菌耐药性提供了强有力的新工具。相关研究以“Multiplexed, rapid phenotypic antibiotic susceptibility testing based on angle-resolved light scattering imaging of microfluidic droplets”为题目，发表于期刊《Journal of Advanced Research》。

本文要点：

1、针对微生物样品需快速进行多重抗生素敏感性测试（AST）的迫切需求，本研究开发了一种基于微流控液滴技术的高通量、快速表型AST平台。

2、该平台整合了二维角分辨光散射成像技术用于无标记检测细菌生长，并结合荧光检测通过光纤识别液滴内的抗生素条件。通过荧光染料对不同抗生素条件进行编码，并与单个细菌细胞共同封装，从而在单次实验中实现多种抗生素的并行测试。

3、利用卷积神经网络和统计模型分析生长数据，评估了不同金黄色葡萄球菌菌株的抗生素敏感性。结果显示，该平台仅需3小时孵育即可获得结果，与标准纸片扩散法的分类一致性达到95%，且检测时间较VITEK 2系统和纸片扩散法分别缩短了5-11小时和13-17小时。

4、这项创新技术在实现抗生素耐药谱的真正表型测定方面迈出了一大步，以便及时做出抗菌治疗决策。

图1. 所开发检测平台的工作流程

图2. 多重检测原理验证实验

图3. 单组实验与多重实验的生长结果预测

图4. 四种金黄色葡萄球菌菌株在七种条件下的快速多重AST预测结果

图5. 各时间点被测菌株对每种测试抗生素的敏感性/耐药性概率及与传统方法的对比

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.jare.2025.09.047

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