敗血癥作為全球公共衛(wèi)生重大挑戰(zhàn)，其早期精準診斷面臨兩大技術瓶頸：在臨床血液樣本中，人體細胞占比高達99%以上，而致病菌濃度低至1-100 CFU/mL，導致靶標提取困難；與此同時，傳統(tǒng)技術需先裂解血細胞，導致大量宿主DNA干擾目標信號。
近日，生物工程學院馬翠萍團隊創(chuàng)新性提出"選擇性裂解-精準捕獲"技術路線，通過溶菌酶與卡那霉素修飾磁珠（Kan@MNPs）的協(xié)同作用，成功實現(xiàn)"沙中淘金"式的高效DNA提取。研究團隊采用溶菌酶定向裂解技術，在完整保留人體血細胞的前提下，實現(xiàn)致病菌90%以上的高效裂解。更引人注目的是自主研發(fā)的Kan@MNPs磁珠，通過與小凹槽特異性氫鍵結合機制，對病原菌DNA實現(xiàn)"分子指紋"級識別。經(jīng)臨床驗證，該方法處理時間僅需35分鐘，較市售試劑盒縮短60%以上，并與臨床常規(guī)診斷結果的一致性達到100%。該技術將敗血癥檢測靈敏度提升至101CFU/mL，較現(xiàn)有方法提高10-15倍，為這一致死率高達30%的急重癥提供了創(chuàng)新性診斷方案。
該項成果發(fā)表在分析化學國際權威期刊《Analytical Chemistry》（中科院一區(qū)Top），發(fā)表題名為Antibiotic-Modified Nanoparticles Combined with Lysozyme for Rapid Extraction of Pathogenic Bacteria DNA in Blood（doi.org/10.1021/acs.analchem.4c07066）。論文第一作者為生物工程學院第五層次引進人才李勇副教授和研究生祁琰雯，馬翠萍教授為獨立通訊作者，青島科技大學為第一單位和唯一通訊單位。
圖1.Kan@MNPs提取血液中病原菌DNA與PCR檢測示意圖
另外，依托中國-阿聯(lián)酋致病微生物國際合作聯(lián)合實驗室、青島市核酸快檢重點實驗室和工程研究中心等科研平臺，本團隊在分子診斷方面，針對幽門螺桿菌、呼吸道病原體（甲型、乙型流感病毒、合胞病毒、肺炎支原體等）的快速診斷技術開發(fā)展開了深入探索，以期為臨床早期精準診斷提供高效、可靠的檢測方案。
