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根据一项使用微流体装置的新研究，一些臭名昭著的难以治疗的感染可能并不像人们想象的那样对抗生素具有耐药性，这种装置比标准培养物更能复制体内的流体流动。研究人员希望在流动条件下测试样本可以改善抗生素的筛选和开发。
根据一项使用微流体装置的新研究，一些臭名昭著的难以治疗的感染可能并不像人们想象的那样对抗生素具有耐药性，这种装置比标准培养物更能复制体内的流体流动。
由生物化学教授Joe Sanfilippo领导的伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校研究小组，测试了针对铜绿假单胞菌的抗生素，铜绿假单胞菌被认为是最具耐药性的病原体之一。他们以不同的流体流速引入药物，发现当细菌在无流体或低流体流速下繁殖时，抗生素在较高流速下杀死细菌。
“任何时候你口服或静脉注射抗生素，它都不能立即到达它应该到达的地方。它会通过血液流动到达那里。其他液体也在全身流动：在肺部、泌尿道、消化道。然而，生物学家在研究病原体时并没有真正研究流体流动的影响。通过使用这种常用于工程的微流体技术，在生物学环境中，我们发现流体流动对抗生素活性非常重要。通过考虑流体流动的影响，我们有机会更好地进行药物筛选和测试。”
无论是在生物学实验室还是临床实验室，研究致病菌的标准方法都是在培养皿、试管或培养皿中——这些环境不能代表体内的动态。伊利诺伊小组使用的微流体装置可以精确控制流体流动的速度。
“这是一个简单的想法。生物学家还没有做到这一点，因为他们很难用实验室里的东西来实现。就微流体设计而言，这个工程非常简单。我们只需要把技术和生物学结合起来，”桑菲利普说。
研究人员测试了三种不同的抗生素，据推测假单胞菌对这些抗生素具有耐药性。他们发现抗生素活性的梯度取决于流速。在无流量到低流量时，抗生素仅影响流体路径最开始的细菌。随着流速的增加，抗生素活性的范围也越来越大，直到整个培养样本在最高流速下被消灭。
研究小组在《科学进展》杂志上发表了他们的研究结果。
“我们的发现强调了我们如何更好地描述抗生素耐药性。如果你感染了，临床医生可能会采集样本并进行测试，看看哪些药物会对它起作用。但是他们测试的时候没有流。所以他们可能不会给你一种真正有效的药物，因为他们的测试没有显示药物在流动条件下的效果，比如在体内。”“当研究人员试图开发一种新药时，也是同样的道理；他们在解释药物是否有效时可能是错误的，因为测试条件与身体不同。”
接下来，研究小组计划在他们的微流体装置中测试其他抗生素耐药病原体和其他抗生素药物。他们还希望更深入地研究抗生素在流动液体中更有效的机制。
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