一种能够在现场便捷检出空气中漂浮的抗生素耐药菌的技术已经被开发出来。由此,有舆论认为,有望推动传染病应对模式发生范式转变。


韩国生物工程研究院(以下简称生物院)17日表示,生物纳米研究中心的Lim Eun‑kyung博士研究团队与延世大学Hwang Jeong‑ho教授研究团队联合开展研究,开发出了具备上述功能的诊断技术“CN‑TAR(Cas9 Nickase‑Triggered Amplification Reaction,Cas9切口酶触发扩增反应)”。


(自右起)课题负责人 Lim Eunkyung 博士、第一作者 Seo Seungbeom 博士、研究员 Lee Jina。韩国生物技术研究院提供

(自右起)课题负责人 Lim Eunkyung 博士、第一作者 Seo Seungbeom 博士、研究员 Lee Jina。韩国生物技术研究院提供

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近年来,可经空气传播的超级细菌被视为严重问题。尤其是耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和耐万古霉素肠球菌(VRE),会引发肺炎、败血症等疾病,但使用现有抗生素却难以治疗,存在明显局限。


此前,人们认为MRSA等只能通过患者传播感染,但最近发现,它们也可以通过空气传播,因此很难排除空气传播感染的忧虑。出于同样的原因,迫切需要一种能够在医院、公共场所即时检出可引发感染的细菌的“现场诊断技术”。


联合研究团队开发的CN‑TAR技术是一种反映这一需求的“现场型平台技术”,有望在预防感染和构建公共卫生安全网方面发挥“游戏规则改变者”的作用。


该技术将广为人知的基因剪刀CRISPR‑Cas9系统改造为诊断用途,能够精准识别并切割细菌携带的特定基因,然后对切割产物进行实时扩增,并以光信号的形式标示出来。它可以实时捕捉和分析空气中极微量的细菌基因,并通过光信号给出结果,是一种一站式智能诊断技术。


性能验证结果显示,CN‑TAR在仅有1~2个基因拷贝水平(1.40 copies/μL、1.13 copies/μL)时,也能精确检测到细菌,灵敏度极高。联合研究团队表示,与医院中广泛使用的实时定量聚合酶链式反应(RT‑PCR)分析法相比,该技术表现出相近甚至更优的性能。


最重要的是,CN‑TAR无需额外昂贵设备即可制成便携式诊断装置,因此不仅可在医院、学校、疗养院、食品工厂、制药工厂等场所使用,还能对工厂污水或土壤进行实时监测,应用范围非常广泛。


Lim Eun‑kyung博士表示:“CN‑TAR是一种无需高价设备,任何人都能在任何时间、任何地点快速、轻松检出空气中细菌的突破性‘现场型诊断技术’,有望直接为守护国民生命与健康作出贡献。”



另一方面,本次研究得到了环境部室内空气生物危害因子管理技术开发项目、科学技术信息通信部个人基础研究项目以及生物院主要项目等的资助。研究成果近日已刊登在环境学术期刊《J. Hazard. Mater》在线版上。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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