慕尼黑工大新质谱法,数分钟识别病原菌,告别漫长等待,诊疗更及时。
长期以来,细菌性疾病的诊断往往依赖于漫长而繁琐的病原体分离以及细菌培养。在这一过程中,患者往往需要耗费数天时间等待结果,只有在那之后,医生才能针对性地展开治疗。
如今,慕尼黑工业大学(TUM)和帝国理工学院(Imperial College London)的研究人员携手合作,开发出一种识别细菌的新方法,其诊断速度之快前所未有。这意味着,原本数天的漫长等待,现在可以缩短至短短几分钟。
这项开创性的研究成果已在国际知名期刊《自然通讯》上发表。
该团队由慕尼黑工业大学分析化学教授 Nicole Strittmatter 和帝国理工学院的 James S. McKenzie 博士共同领导。他们巧妙地将质谱法应用于这一创新方法,从而使研究人员能够直接从患者的组织和粪便样本中,识别出细菌的特定代谢产物。
这一创新方法的核心在于一个庞大的数据库,截至目前,该数据库已收录了232种在医学上至关重要的细菌物种及其独特的代谢产物。研究人员正是从这个数据库中提取出独特的生物标志物,进而直接检测出特定的细菌种类。
通过这项新方法,可以识别的细菌种类包罗甚广,涵盖了多种在临床上至关重要的病原体,它们可能是胃癌的罪魁祸首,也可能导致某些严重的肺炎和脑膜炎,甚至与早产、淋病或危及生命的败血症密切相关。
质谱图像(MSI)和荧光原位杂交(FISH)图像之间的比较。
研究论文的第一作者 Wei Chen,慕尼黑工业大学自然科学学院生物科学系的博士生,特别强调:“我们的创新之处并非直接寻找病原细菌本身,而是仅仅寻找它们的代谢产物。这种间接的检测方式,却能大大提升诊断速度。”
Nicole Strittmatter 教授也看到了这项技术在个性化医疗领域的巨大应用潜力。她指出,个性化医疗能够根据每位患者的具体情况,量身定制精准治疗方案。“这无疑是生物技术和医学领域未来最重要的发展方向之一。精准的干预措施能够显著提升治疗的成功几率。作为分析化学领域的专家,我们正在为医生开发现代化工具和方法,以助他们实现这一目标。”
为了确保这项新方法能在临床实践中得到广泛而常规的应用,目前亟需进一步扩充现有的生物标志物数据库。据研究人员介绍,目前已知并已明确描述的细菌病原体总数已超过1400种。现在,他们正致力于识别并收录这些已知病原体的特异性代谢产物,以期能将其全部纳入到数据库中。
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