新研究找出抗藥性僅需顯微鏡，不用培養一整天

人類發現抗生素，扭轉了數千年來與微生物交手敗多勝少的景況，一度讓古人死亡大宗的細菌性感染不再可怕，可是隨著抗生素使用得越廣，抗藥性菌株也就如雨後春筍，判斷菌株是否有抗藥性成為醫療院所重要課題，一般是採取培養的方式判斷，一般細菌需 24 小時，結核菌甚至需要 1 個月，如今，新研究認為可以用更快更便宜的辦法來解決此一問題。

抗藥性菌株如今已經成為全球公衛重大問題，2019 年全球有高達 127 萬人的死因直接與抗藥性菌株有關，間接有關的更高達 500 萬人。在美國，如今每年有將近 300 萬例抗藥性菌株感染，其中最常見的 6 種，治療費用高達 46 億美元。歐洲則每年有 70 萬例，花費 15 億歐元醫療費用。

目前判斷菌株抗藥性的方式是抗生素感受性測試（Antibiotic sensitivity testing，AST），也就是培養細菌，暴露於抗生素中，若是沒有抗藥性的細菌就長不起來，有抗藥性的菌株則不受影響長成菌落，一般需要 24 小時等細菌長出菌落才能看出結果，而繁殖緩慢的結核菌則要培養更久才能確認。

菌血症、敗血症治療急如星火，要過 24 小時才知道有抗藥性需要換藥，對於許多病人來說實在太久，因此醫療領域過去也積極尋求更快速的檢驗辦法，但通常更複雜、更昂貴，例如必須要標記細菌等等。

觀測奈米層級運動即可

刊登於《美國國家科學院院刊》的一項新研究則試圖用簡單便宜的辦法來解決問題，只需要一架傳統的光學顯微鏡、相機或照相功能手機，加上專用軟體，就能快速判斷抗藥性，稱之為光學奈米運動偵測（optical nanomotion detection，ONMD）技術，亦即監控單一細菌的奈米層級運動，比較暴露於抗生素前與暴露於抗生素之後的改變，就能判斷是否會受抗生素影響。

奈米層級運動可說是生命的痕跡，細菌只要還活著，內部胞器就會有奈米層級運動，一旦死去就會停止，因此不用等培養不出來才知道細菌被抗生素殺死，只要觀測到奈米層級運動停止，就知道細菌已經死於抗生素，也就是沒有抗藥性，抗生素對其有用。

研究團隊利用這樣的技術成功偵測多種細菌對抗生素的感受性，包括大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、鼠李糖乳桿菌，以及用來模擬結核菌的恥垢分枝桿菌，應對的抗生素包括氨苄青黴素、鏈黴素、去氧羥四環素、萬古黴素，抗藥性可在 2 小時內就判斷出來。除了判斷抗藥性，同樣的技術還能用以判斷不同營養素對細菌代謝的影響。

抗藥性培養相當耗時也耗費人力成本，若未來光學奈米運動偵測能取代現有培養，只需 2 小時就能判斷抗藥性，且只需光學顯微鏡，設備簡單便宜，對於人類應對細菌感染，將有相當的助益。