发光抗生素揭示细菌感染

用荧光染料处理的万古霉素可以实时成像细菌生长

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尽管外科医生尽了最大努力,细菌仍然经常设法潜入骨螺钉等医疗植入物,并在那里引起严重感染。今天发表的研究自然通讯杂志上表明,使用荧光抗生素可以在感染变得过于严重之前揭示这些感染。

主要作者,荷兰格罗宁根大学的微生物学家马琳·范奥斯滕说,区分正常的术后肿胀和植入部位的感染的唯一方法是对受影响的组织进行活组织检查,但这本身就是一种侵入性手术。有时,这种感染会在被正确诊断之前生长多年。

为了更好地发现体内的微生物,范奥斯滕和她的同事用荧光染料给抗生素万古霉素着色,以帮助识别受感染的组织。这种药物会插入到细菌(如金黄色葡萄球菌)的厚细胞壁中;染料的添加使细胞壁发光。


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研究人员给感染了金黄色葡萄球菌的小鼠注射了非常少量的抗生素——足以使细菌在荧光显微镜下观察时发光,但不足以杀死它们。然后,研究小组将涂有荧光抗生素的金属板植入人体尸体的小腿骨中,位于皮肤下8毫米处。其中一些金属板覆盖了表皮葡萄球菌,一种生长在人体皮肤上的细菌。当研究人员用检测荧光的相机拍摄腿部照片时,他们可以看到这些金属板在发光。

对抗感染
加州大学伯克利分校的生物医学工程师尼伦·穆尔蒂说,这种方法很有趣,而且非常需要一种新的检测感染的方法。只有一些细菌会与万古霉素结合,因此医生将能够缩小感染原因的范围,从而确定如何对抗感染。

但穆尔蒂表示,目前尚不清楚荧光万古霉素分子是否足够明亮,能够让扫描仪在活人体内深处检测到它们,尤其是在细菌数量不多的情况下。

范奥斯滕希望这项技术很快就能在人身上使用。万古霉素和她的团队使用的染料都已知对人体是安全的。

本文经《自然》杂志许可转载。这篇文章于2013年10月15日首次发表

Sara Reardon is a freelance biomedical journalist based in Bozeman, Mont. She is a former staff reporter at Nature, New Scientist and Science and has a master's degree in molecular biology.

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