上一期我们了解了复赛第一名的MobiNAAT技术，参考《聊聊医疗器械创业大赛冠军-MobiNAAT技术》。今天让我们一起看看复赛第二名的“基于相干拉曼代谢法的超快速微生物药敏检测”。小编搜索了一些资料，发现拉曼光谱法很前沿，应用广泛而实用，这个项目进入前三确实实至名归，甚至在小编心中拿第一也不为过。
刚接触到拉曼光谱概念的时候，小编产生了这样一个问题：拉曼光谱法跟质谱相比有什么优势，类似还是超越？就让我们一起带着问题找答案。
学术渊源 首先天眼查。威朋（苏州）医疗器械有限公司致力于开发先进的医疗成像与感知技术，用于疾病诊断与治疗。公司创始人为光学成像领域世界级专家、长江学者、“千人计划”专家程继新教授与青年“千人计划”专家王璞博士。公司依托美国普渡大学、波士顿大学和Vibronix公司强大的科研与开发能力，陆续推出了用于乳腺癌手术切缘检测的三维成像系统，肿瘤定位与穿刺手术导航系统。
程继新教授是朱清时院士、谢晓亮教授的学生，目前是波士顿大学教授，主要研究领域就是拉曼光谱，包括拉曼光谱在微生物检测、肿瘤检测方面的应用等等。王璞博士是程教授的博士后。威朋公司CEO杨彬暂时没有更多资料。 ps：谢晓亮教授发明了非荧光标记的拉曼光谱生物成像技术。拉曼光谱是印度科学家1928年发现的分子非弹性光散射现象，获得1930年诺贝尔物理学奖。
拉曼光谱检测细菌耐药的原理 相干拉曼代谢法的具体原理，小编暂时没搜到（不知道中文翻译成英文是什么词语，字面上的翻译coherent raman metabolic搜不到文献）。程继新教授下面这篇文献提到了拉曼光谱检测细菌耐药。小编猜测威朋公司的“基于相干拉曼代谢法的超快速微生物药敏检测”技术，与这个技术类似。
细菌在含有重水（D2O）的培养基中培养时，氘原子会参与细胞脂质合成过程，形成C-D键并替换原有的C-H键，且氘峰替换率（C-D Ratio）与细胞代谢活性线性相关。这一过程可通过单细胞拉曼光谱定量检测。因此，通过比较抗生素处理下的单细胞拉曼光谱之C-D Ratio 变化，可以在单个细胞精度检测抗生素作用下的代谢活性强弱，从而实现免培养的耐药性快检。
拉曼光谱图：加抗生素和不加抗生素条件下，拉曼光谱有变化（灰色区域） 再通俗一点讲，只要细菌生长，就要“喝水”，而在有抗生素和没有抗生素的环境中，细菌“喝水”的量是不一样的，通过比较两种情况下拉曼光谱的差异，就能知道细菌是否能耐受抗生素。 这种方法检测药敏需要的时间很短，细菌培养半个小时就可以用来检测，传统药敏检测则需要一天以上。其它检测药敏的方法，例如用PCR法检测基因突变，判断细菌是否有耐药性，存在一定的假阳性，因为有一定概率的稀有突变。拉曼光谱法检测的是表型，更准确。 ps：小编在文中没找到部分耐药的情况是怎么解决的，即检测一堆单个细菌，一部分是耐药的、一部分是敏感的，这种情况下该怎么处理？可能需要医生综合考虑。 目前国内已有相关产品，中科院青岛能源所单细胞中心开发了一款“临床单细胞拉曼耐药性快检仪”。PI是马波教授，发表过一堆拉曼光谱相关研究论文，有加州大学洛杉矶分校博后经历。方法这么类似，跟程教授有没有学术渊源？中国科学院城市环境研究所申请了一份专利，《一种基于拉曼光谱-重水同位素标记的耐药菌药敏性快速检测方法和判断合理用药的方法》。
国外也有类似技术。例如，来自莱布尼茨光子学技术研究所(Leibniz-IPHT)、耶拿大学医院脓毒控制和护理中心以及弗里德里希大学的一组科学家开发了一种将拉曼光谱分析与微流体样品处理相结合的实验室芯片系统，可在三小时内识别抗生素抗药性。 https://www.ofweek.com/medical/2018-03/ART-11104-8140-30214258.html 小结 回到文章开头的问题，拉曼光谱法和质谱法都是比较前沿的技术，两种方法有何异同，比较如下：
*2016版《中国临床微生物质谱应用专家共识》，其中提到质谱检测碳青霉烯酶要用到过夜培养的细菌。
总的来说，在微生物耐药检测方面，拉曼光谱法有望成为“重量级”的技术，在其它医学应用上，除了影像学方面，潜力巨大但还有待开发。 |
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