浸大新發明：「手機條碼」也可篩查耐藥細菌

抗生素被廣泛用於治療細菌感染，但濫用及誤用抗生素卻導致耐藥性問題。「抗菌藥物敏感性測試」（藥敏測試）能夠用於檢測指定抗生素是否能有效抑制某種細菌。惟傳統的測試方法需時較長，大約16至24小時才能完成，而新式的快速測試方法則成本高昂，且需要大量實驗室設備。故此有需要開發一種快速及具成本效益的方法， 為細菌樣本進行實地篩查，然後把懷疑含有耐藥性細菌的樣本送往實驗室作進一步檢測。 

傳統的「抗菌藥物敏感性測試」測試方法需時較長

為此，浸大化學系副教授任康寧博士帶領研究團隊設計出一套全自動、無需使用顯微鏡的藥敏測試系統。該系統由兩個主要部份組成，即細胞培養區和「條碼」細胞傳感器。細胞培養區由一組微管道組成，管道內的液體含有細胞培養基和不同濃度的抗生素。而「條碼」細胞傳感器由一組平行排列的「自適應線性過濾器」組成，其結構外觀與「條碼」相似。通過使用配套手機程式掃描 「條碼」，用家可在三小時內完成現場篩查，得知測試樣品中是否存在耐藥細菌病原體。

細胞傳感器的微管道外觀結構和條碼相似

研究人員使用新系統進行藥敏測試時，需將細菌樣本注入細菌培養區進行培養，樣本中的細菌會因應微管道內抗生素的濃度，出現不同的繁殖速度。 

完成培養後，細菌會流進「自適應線性過濾器」，並且不會在微管道兩側的納米小孔周遭堆積，而是被流體帶動向下移，最終從微管道的末端開始堆積，形成可看見的垂直條狀，其長度與在不同濃度抗生素培養出來的細菌數量成正比。 

「條碼」細胞傳感器測試系統比傳統測試系統具有省時、低成本的優勢

測試完成後得出的「條碼」，可使用配備微距鏡頭的流動電話拍攝，影像將由研究人員開發的手機應用程式作自動分析。

當細菌培養完成後，如細胞傳感器內細菌堆積的長度相近，則代表測試中使用的抗生素未能抑制該細菌的生長，亦即細菌樣本對該種抗生素呈耐藥性。如線條的長度與微管道內的抗生素濃度整體而言成反比，則表示測試中使用的抗生素一般而言能有效抑制該細菌的生長，亦即細菌樣本沒有耐藥性。而當兩條相鄰線條的長度出現明顯差別時，則表示該種抗生素已達到有效抑菌濃度。 

 研究團隊利用「條碼」細胞傳感器測試大腸桿菌和金黃葡萄球菌，結果與傳統藥敏測試一致，並能在三小時內完成，相比傳統檢測方法需時大大縮短。由其他研究人員開發的微流控技術雖然能以相若的速度完成檢測，但普遍需要使用成本高昂的儀器作分析。

「條碼」細胞傳感器的生產成本低廉，估計每個造價低於一美元。研究團隊已為「條碼」細胞傳感器申請專利。

任康寧博士團隊設計的便攜式的菌藥物敏感性測試系統

「我們計劃將這項發明開發成便攜式的抗菌藥物敏感性測試儀器，最終能在資源匱乏的地區使用。」任康寧博士介紹說。

「條碼」細胞傳感器的研究團隊除了浸大化學系的研究人員，還包括浸大計算機科學系及史丹福大學醫學院的科學家。

 化學系副教授任康寧博士（右二）和他的研究團隊

這項嶄新發明的研究論文已刊登於國際學術期刊 Biosensors and Bioelectronics。