**Mass Spectrometry** 方法可在数分钟内识别病原体,而非数天
Prof Nicole Strittmatter (左) 和第一作者 Wei Chen 站在带有组织样本的质谱仪前。 Credit: Robert Reich / TUM
传统上,细菌性疾病的诊断需要繁琐的病原体分离和细菌培养过程,通常需要数天时间。只有这样才能开始有针对性的疾病治疗。
慕尼黑工业大学 (TUM) 和伦敦帝国理工学院的研究人员开发了一种新方法,可以前所未有的速度识别细菌。这意味着等待时间可以从几天缩短到几分钟。
这项工作发表在 Nature Communications 杂志上。
该团队由 TUM 分析化学教授 Nicole Strittmatter 和 Dr. James S. McKenzie (Imperial) 领导,采用 mass spectrometry 进行创新。这使研究人员能够直接在组织和粪便样本中识别细菌的特定代谢产物。
该方法的核心是一个 database,其中迄今为止已记录了 232 种具有医学意义的细菌物种及其代谢产物。生物标志物源自该 database,可用于直接检测特定细菌。
使用这种新方法可以识别的细菌包括临床上极其重要的病原体,例如,它们可以引发胃癌、导致某些肺炎和脑膜炎、与早产有关,并可能导致淋病或败血症。
Mass Spectrometry 图像 (MSI) 和荧光原位杂交 (FISH) 图像的比较。 Credit: Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-024-55457-7
进一步扩展细菌数据库
第一作者 Wei Chen 是 TUM 自然科学学院生物科学系的博士生,他强调说:“我们的创新方法不是直接寻找病原菌,而是只寻找它们的代谢产物。这使我们能够间接但更快地检测到它们。”
Nicole Strittmatter 教授也看到了在个性化医疗中的巨大应用前景,在这种医疗中,治疗是专门为相应的患者量身定制的。“这是生物技术和医学领域最重要的未来课题之一。有针对性的干预可以大大提高治疗成功的机会。作为分析师,我们为医生开发了现代工具和方法来实现这一点。”
现在需要进一步扩展生物标志物 database,以实现新方法在临床实践中的常规使用。研究人员表示,已知和描述的细菌病原体总数超过 1,400 种。现在应该识别并包括它们的特定代谢产物。
更多信息: Wei Chen 等人,《使用代谢组学工作流程普遍、非靶向地检测组织中的细菌》,Nature Communications (2025)。 DOI: 10.1038/s41467-024-55457-7
期刊信息: Nature Communications