抗生素的作用机制及药敏试验方法
在现代医学的广阔领域中，抗生素作为治疗细菌感染的重要武器，其有效性和合理性直接关系到患者的治疗效果与预后。然而，随着抗生素的广泛应用，细菌耐药性问题日益严峻，如何精准选择抗生素成为临床治疗中不可忽视的难题。抗生素药敏试验（Antimicrobial Susceptibility Test, AST），作为一项关键的实验室检测技术，正扮演着越来越重要的角色。
一、抗生素的作用机制
抗生素通过干扰细菌的代谢、细胞壁合成、蛋白质合成等过程来发挥杀菌或抑菌作用。不同的抗生素作用于不同的靶点，因此对不同的细菌可能具有不同的效果。例如，青霉素类抗生素主要通过抑制细菌细胞壁合成起作用，而喹诺酮类抗生素则通过抑制细菌DNA旋转酶的功能来阻止细菌DNA复制。
附：常见抗生素及其作用机制β-内酰胺类（如青霉素和头孢菌素）：通过抑制细菌细胞壁合成中的肽聚糖交联酶（青霉素结合蛋白，PBPs），阻碍细胞壁的合成，导致细菌细胞壁变得脆弱，最终破裂死亡。喹诺酮类（如环丙沙星和氧氟沙星）：抑制细菌DNA旋转酶（拓扑异构酶II）和拓扑异构酶IV，阻止DNA的复制和修复，导致细菌死亡。大环内酯类（如红霉素和阿奇霉素）：结合到细菌核糖体的50S亚基上，抑制蛋白质合成，从而阻止细菌生长和繁殖。氨基糖苷类（如庆大霉素和链霉素）：结合到细菌核糖体的30S亚基上，干扰蛋白质合成的起始阶段，导致错误的蛋白质合成，进而影响细菌的生存。四环素类（如四环素和多西环素）：结合到细菌核糖体的30S亚基上，阻止氨基酸-tRNA进入核糖体A位点，从而抑制蛋白质合成。磺胺类（如磺胺甲噁唑）：竞争性抑制二氢叶酸合成酶，干扰细菌叶酸代谢，进而影响核酸合成。
二、药敏试验方法
药敏试验的基本原理是将含有抗生素的载体（如纸片、肉汤或纸条）放置在涂有细菌的培养基上，观察抗生素对细菌生长的抑制作用。传统的药敏试验方法有：1.纸片扩散法纸片扩散法（如Kirby-Bauer法）是将含有定量抗生素的纸片贴在已接种待测病原菌的琼脂平板上，经过一定时间的培养后，观察纸片周围形成的抑菌环大小，以此判断细菌对抗生素的敏感性。这种方法简单易行，是许多基层实验室常用的药敏试验方法。
2.稀释法
稀释法包括琼脂稀释法和液体稀释法。这两种方法都是通过测定待测菌株在含有不同浓度抗菌药物的培养基中的生长抑制情况来确定最低抑菌浓度（MIC）。2.1琼脂稀释法：在琼脂平板上加入不同浓度的抗生素，然后接种细菌进行培养，观察不同浓度下细菌的生长抑制情况。
2.2液体稀释法：在液体培养基中稀释抗生素，接种细菌进行培养，以抗菌药物的最高稀释度仍能抑制细菌生长或杀菌为终点。
3.E-test法
E-test法结合了稀释法和扩散法的原理，使用预先设定的稳定且连续的抗菌药物浓度梯度，通过培养基培养以确定不同抗菌药物对微生物的MIC。这种方法结果更加精确，重复性好，但操作相对复杂，成本较高。4.现代快速方法
随着科技的进步，一些新型的快速药敏检测方法正在不断涌现。例如：4.1微流控技术：利用微流控芯片可以在较小的体积内快速进行药敏测试，大大缩短了测试时间。这项技术通过实时监测细菌在不同抗生素浓度下的生长情况，能在短短几小时内得出结果。
4.2 MALDI-TOF MS：基质辅助激光解析电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）技术可以快速鉴定微生物，并通过分析微生物的蛋白质指纹来进行药敏测试。这种方法速度快、精度高，逐渐成为许多实验室的标准配置。
4.3纳米粒子分离技术：一些新兴的技术如使用纳米粒子从全血中分离病原体，结合快速培养和荧光标记，实现了无血培养的超快速药敏测试。例如，韩国首尔国立大学的一项研究表明，通过使用合成β2糖蛋白I肽涂层纳米颗粒直接从全血中分离病原体，并进行快速培养和药敏测试，可以在不到一天的时间内获得准确的药敏结果。
三、药敏试验的结果解读
根据药敏试验的结果，可以将细菌分为敏感、中介和耐药三类：敏感（S）：细菌对某种抗生素敏感意味着该抗生素可以有效地抑制或杀死细菌。临床上可以选择该抗生素进行治疗。
中介（I）：细菌对某种抗生素的敏感性较低，可能需要使用更高剂量的抗生素或者联合其他抗生素进行治疗。
耐药（R）：细菌对某种抗生素具有耐药性，使用该抗生素治疗无效。需要选择其他的敏感抗生素进行治疗。
参考资料：洪秀华刘运德主编.临床微生物学检验（第二版）[M].2010