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韩国研究团队开发药物筛选芯片,8小时内识别抗生素的协同相互作用

2019-04-25 09:34:00

韩国科学技术院（KAIST）的一支研究团队开发出了一款基于微流控技术的药物筛选芯片，能够在8小时内识别两种抗生素的协同相互作用。该芯片可以成为基于细胞的药物筛选平台，用于探索抗生素相互作用的关键药理学模式，有望扩展筛选其他细胞类药物和临床治疗指导潜在应用。

抗生素药敏试验，决定了能够有效抑制细菌生长的抗生素类型和剂量，近几年随着抗生素抗性致病菌株的出现变得越来越重要。

为了克服抗生素抗性细菌，使用两种或更多种抗生素的组合疗法获得了广泛的关注。然而，主要问题是该疗法并非总是奏效；偶尔，不利的抗生素可能会使结果恶化，导致抑制抗菌作用。因此，组合测试是找到合适抗生素，及其针对未知病原体浓度范围研究的关键初步流程，但是传统测试方法不便于浓度稀释和样品制备，并且需要24小时才能得出结果。

为了缩短时间并提高组合测试的效率，KAIST机械工程系的Jessie Sungyun Jeon教授与生物科学系教授Hyun Jung Chung合作开发了一款高通量药物筛选芯片，可在两种抗生素之间生成121对浓度。

该团队使用了样品体积仅为几十微升的微流控芯片。该芯片能够在35分钟内自动形成两种抗生素的121对浓度。

她们将细菌样品和琼脂糖加载到微通道中，并将含有和不含有抗生素的试剂注入周围的微通道中。抗生素分子从具有抗生素的微通道扩散到没有抗生素的微通道中，导致在细菌捕获的琼脂糖凝胶上形成两种正交浓度梯度的抗生素。

研究小组通过显微镜连续6小时观察了抗生素正交梯度对细菌生长的抑制作用，确定了抗生素对的不同模式，并将抗生素相互作用类型分为协同作用或拮抗作用。