中国科学院苏州医工所宋一之课题组在病原菌快速药敏检测研究中取得进展

　　

全球每年因细菌感染死亡人数超770万（《柳叶刀》数据），这一严峻后果往往是源于抗生素施用的延迟或不当。抗菌药物敏感性试验（AST）作为临床指导抗生素治疗的常规手段，其检测效率直接关系到患者的治疗效果——但目前临床主流方法的最短周转时间（TAT）仍需16至20小时。这意味着在AST结果出来前，早期治疗阶段的抗生素处方往往难以达到最佳效果，严重危及患者的生存预后。

针对这一临床需求，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所宋一之研究员团队成功研发了微菌落原位延时成像系统（ISM-TLI）。该系统创新性地集成了药敏凝胶板、温控孵育模块、延时成像模块及专用图像处理算法，核心优势如下：

1. 检测快：仅需2-3 小时即可获取患者样本 AST 结果，较传统金标准肉汤稀释法（BMD）缩短 14 小时以上，大幅压缩检测周期；；
2. 通量高：支持 30 个患者样本同步全自动处理，涵盖孵化、成像、MIC 值判读全流程，提升临床检测通量；
3. 判读准：针对9种质控菌株、24种临床分离株及2份临床尿液样本，完成了21种抗生素的药敏测试，与BMD结果一致性优异：2 小时检测一致性达 90.8%，3 小时一致性更是高达97.3%；；
4. 适用广：既适用于分离株的 AST 检测，也可直接检测临床尿液样本，将该类样本的检测 TAT 从 1.5 天（36 小时）大幅缩短至 2-3 小时。

该高效检测系统将显著简化临床抗生素治疗指导流程，为严重细菌感染患者争取黄金治疗时间，有望推动临床细菌感染精准治疗模式的优化升级，为抗生素合理使用提供关键技术支撑。

相关研究成果以题为“Rapid antimicrobial susceptibility testing (AST) based on in-situ time-lapse imaging of microcolonies 的论文发表在国际知名期刊Sensors and Actuators: B. Chemical (中国科学院一区TOP) 上。中国科学院苏州医工所的蒙思宇和徐亦雯为论文的第一作者，中国科学院苏州医工所宋一之研究员和胡慧杰副研究员以及深圳市南山人民医院李江副主任技师为通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、苏州市科技计划基础研究试点项目、江苏省自然科学基金等项目的资助。

原文链接：

Rapid antimicrobial susceptibility testing (AST) based on in-situ time-lapse imaging of microcolonies - ScienceDirect

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0925400525017885

https://doi.org/10.1016/j.snb.2025.139012

图1 微菌落原位延时成像系统原理图

图2 AST识别算法示意图

图3 不同抗生素作用下临床分离菌与尿液的TLI和BMD结果比较