敗血癥的診斷往往是一場與時間的賽跑。每延遲一小時治療，患者的生存率可能下降約8%。瑞典皇家理工學院（KTH）和烏普薩拉大學的研究團隊近日在 npj Digital Medicine 期刊上發(fā)表成果，提出了一種全新的診斷流程，可望在短短兩小時內確認血液中的細菌感染，比醫(yī)院常規(guī)的細菌培養(yǎng)法快了至少一天。

這項方法的核心是“智能離心”和人工智能輔助成像分析。研究人員首先利用離心分離技術，將血液樣本中的細菌與血細胞分開：在特定試劑作用下，細菌會上浮形成清晰液層，而紅細胞沉降到底部。隨后，這層含有細菌的液體被注入帶有微流道的芯片，芯片內的微小陷阱會捕獲細菌，并通過自動化的顯微鏡成像與機器學習軟件進行快速識別。

在實驗中，該方法能夠在臨床相關濃度下檢測出大腸桿菌、肺炎克雷伯菌和糞腸球菌，最低可識別每毫升血液中 7–32 個細菌菌落形成單位。然而，對于常見的金黃色葡萄球菌，由于其容易隱藏在血凝塊中，目前效果并不理想，研究團隊正在努力優(yōu)化。

相比之下，傳統(tǒng)血液培養(yǎng)往往需要一到兩天時間才能觀察到細菌生長跡象，而確定合適的抗生素治療方案則可能需要兩到四天。在這段時間里，臨床醫(yī)生通常會預防性地使用廣譜抗生素。但這種做法存在副作用，不僅可能損傷有益菌群，還會加速耐藥菌株的產生。

△圖示為液體和細胞的運動。左右兩管分別顯示了智能離心前后樣品液體、密度介質、紅細胞和細菌的位置。中間的圖表定性地展示了細菌（綠色）和紅細胞（紅色）在離心過程中從混合狀態(tài)（左側括號）到分離狀態(tài)（右側括號）的運動軌跡（實線）。直線的斜率分別表示顆粒沉降速度、液體界面和沉降界面速度。圖片來源：瑞典皇家理工學院

研究負責人、KTH教授 Wouter van der Wijngaart 表示：“我們的目標是把確診時間縮短到四到六個小時，從而幫助醫(yī)生更快地為患者選擇最合適的抗生素?！?/p>

這項研究由 van der Wijngaart 團隊與烏普薩拉大學的 Johan Elf 和 Carolina W?hlby 團隊共同完成。研究人員表示，隨著方法的不斷改進，這一技術有望成為臨床快速診斷敗血癥的重要工具，顯著提高患者的救治成功率。

參考文獻：M. Henar Marino Miguélez et al, Culture-free detection of bacteria from blood for rapid sepsis diagnosis,?npj Digital Medicine?(2025).?DOI: 10.1038/s41746-025-01948-w

編輯：王洪

排版：李麗