近日，中国科学院合肥物质院健康所医用光谱质谱研究团队，在尿路感染常见致病菌快速检测方面取得重要进展。该团队成功开展了针对尿路感染常见细菌特征性挥发性有机物（VOCs）的研究，建立了一种基于VOCs的检测方法，可在6小时内准确鉴别真实尿液样本中的致病菌。相关成果已发表于国际学术期刊《Microchemical Journal》。

尿路感染作为最常见的感染性疾病之一，其诊疗效率高度依赖于病原菌的快速鉴别。目前临床上常用的细菌鉴定流程通常需24小时以上，拖延了个性化治疗方案的制订，可能导致抗生素滥用和治疗失败。尽管人体生物样本中的挥发性有机物已被用于感染性疾病的快速筛查，但由于受内源性代谢物干扰以及细菌来源VOCs含量低等因素影响，直接从生物样本中通过VOCs实现菌种鉴别仍面临挑战。

为解决上述难题，研究团队创新性地提出“短期培养促进细菌VOCs释放”策略，并利用自主研发的质子转移反应质谱（PTR-MS）对五种常见尿路感染致病菌的VOCs进行系统检测与分析。研究结果显示，在体外培养6小时后，五种细菌的VOCs谱之间出现显著分化。基于此，团队构建了由甲硫醚，乙醇和3-甲基-1-丁醇组成的判别模型。该模型对119份真实尿液样本诊断的准确率达95%，显示出良好的临床应用潜力。本研究推动了VOCs检测法鉴别细菌在临床环境中的应用，所需时间仅为临床常用方法的1/4，有望帮助迅速制定抗生素治疗方案，从而缩短治疗过程并提高治疗效果。 

实验流程及结果示意图

本文第一作者为健康所博士研究生张琪，通讯作者健康所沈成银研究员、健康所邹雪副研究员和安徽省胸科医院刘周副教授。本研究得到了国家自然科学基金、安徽省自然科学基金、中国科学院科研仪器设备研制项目等课题支持。

文章链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0026265X25027973