近日，中國科學(xué)院合肥物質(zhì)院健康所醫(yī)用光譜質(zhì)譜研究團(tuán)隊，在尿路感染常見致病菌快速檢測方面取得重要進(jìn)展。該團(tuán)隊成功開展了針對尿路感染常見細(xì)菌特征性揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的研究，建立了一種基于VOCs的檢測方法，可在6小時內(nèi)準(zhǔn)確鑒別真實尿液樣本中的致病菌。相關(guān)成果已發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《Microchemical Journal》。

尿路感染作為最常見的感染性疾病之一，其診療效率高度依賴于病原菌的快速鑒別。目前臨床上常用的細(xì)菌鑒定流程通常需24小時以上，拖延了個性化治療方案的制訂，可能導(dǎo)致抗生素濫用和治療失敗。盡管人體生物樣本中的揮發(fā)性有機(jī)物已被用于感染性疾病的快速篩查，但由于受內(nèi)源性代謝物干擾以及細(xì)菌來源VOCs含量低等因素影響，直接從生物樣本中通過VOCs實現(xiàn)菌種鑒別仍面臨挑戰(zhàn)。

為解決上述難題，研究團(tuán)隊創(chuàng)新性地提出“短期培養(yǎng)促進(jìn)細(xì)菌VOCs釋放”策略，并利用自主研發(fā)的質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)質(zhì)譜（PTR-MS）對五種常見尿路感染致病菌的VOCs進(jìn)行系統(tǒng)檢測與分析。研究結(jié)果顯示，在體外培養(yǎng)6小時后，五種細(xì)菌的VOCs譜之間出現(xiàn)顯著分化。基于此，團(tuán)隊構(gòu)建了由甲硫醚，乙醇和3-甲基-1-丁醇組成的判別模型。該模型對119份真實尿液樣本診斷的準(zhǔn)確率達(dá)95%，顯示出良好的臨床應(yīng)用潛力。本研究推動了VOCs檢測法鑒別細(xì)菌在臨床環(huán)境中的應(yīng)用，所需時間僅為臨床常用方法的1/4，有望幫助迅速制定抗生素治療方案，從而縮短治療過程并提高治療效果。?

實驗流程及結(jié)果示意圖

本文第一作者為健康所博士研究生張琪，通訊作者健康所沈成銀研究員、健康所鄒雪副研究員和安徽省胸科醫(yī)院劉周副教授。本研究得到了國家自然科學(xué)基金、安徽省自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院科研儀器設(shè)備研制項目等課題支持。

文章鏈接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026265X25027973