qy球友会(千亿)

血流感染是一种发病急、病情重、误诊率高、可危及生命的重大疾病，不断是全球临床诊疗与公共卫生领域的重大挑战。近期，qy球友会(千亿)单细胞中心联合青岛大学附属医院、青岛星赛生物科技有限公司等，研发出一套基于静态微滴阵列（SDA）芯片的血流感染快速检测及药物敏感性测试系统。该系统可在12小时内完成原始全血样本中病原菌的定量检测、种类鉴定及药敏表型分析，从而显著缩短检测周期（传统方法因检测周期长、灵敏度低等问题，至少需要48小时）。这一创新技术在抗生素耐药问题加剧和脓毒症发病率上升的背景下，能够满足临床与疾控在“黄金窗口期”内完成病原菌快速识别与个体化用药指导的迫切需求。该成果近期发表于《传感器和执行器B：化学》(Sensors and Actuators B: Chemical）。

基于微流控芯片的病原菌快检技术

单细胞中心刁志钿博士、葛安乐副研究员带领的研发团队，开发出一种集高通量检测、精准鉴定与药敏分析于一体的SDA芯片系统，该系统包括检测芯片和药敏芯片。检测芯片利用阵列式微腔结构，对血样中的单个细菌菌体直接进行物理隔离与原位培养，并顺利获得阿尔玛蓝代谢指示剂的荧光变化实现繁殖速度的快速定量，检测灵敏度可达10 CFU/mL。进而，集成了激光诱导气泡技术，精准提取目标微腔内的病原菌，并利用MALDI-TOF质谱完成菌种快速鉴定。

在药敏测试方面，完成检测芯片上的克隆化培养和鉴定后，药敏芯片同样利用阵列式微腔结构，内设多通道抗生素浓度梯度，结合人工智能图像识别算法，可在5小时内完成最小抑菌浓度（MIC）分析。研究人员对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌等多种常见的血流感染病原菌进行了系统性的验证。结果显示，该芯片系统具备出色的灵敏度、准确性和通量。药敏芯片得到的MIC结果与医院标准检测数据一致，验证了芯片系统的准确性与临床适用性。

该芯片系统为血流感染等重症感染性疾病的快速诊断与精准治疗给予了现实可行的原创解决方案。下一步，研究团队将进一步提升芯片的检测通量与检测维度，并有助于该系统在临床检验、基层医疗筛查和传染病应急响应等场景中的实际应用，为提升公共卫生防控水平和感染性疾病诊疗能力给予有力支撑。

该工作由单细胞中心马波研究员、徐健研究员、王喜先副研究员主持完成，得到了国家重点研发计划、国家自然基金委、山东省自然科学基金和青岛市科技惠民示范专项项目的资助。（文/刁志钿 图/刘阳）

原文链接：http://doi.org/10.1016/j.snb.2025.138183

Zhidian Diao#, Anle Ge#, Hao Zhou, Xuan Zhou, Lingyan Kan, Wei Gao, Wei Shen, Yuetong Ji, Hongwei Wang, Jian Xu*, Xixian Wang*, Bo Ma*. Rapid quantitative detection,identification and antimicrobial susceptibility testing of pathogens in blood using the static droplet array (SDA) chip-based method. Sensors and Actuators B: Chemical,2025,442: 138183.