该项目旨在加快抗生素的发现和解决抗生素耐药性问题

东北大学的研究人员金·刘易斯(Kim Lewis)正在带头加快新抗生素的发现，这是一个多机构项目的一部分，旨在解决日益严重的抗生素耐药性问题。

“这是一个大问题，因为大约50年前我们基本上停止了引入新型抗生素，”刘易斯说，他是东北大学抗菌药物发现中心的杰出生物学教授和主任。

刘易斯说:“细菌继续获得和传播耐药性，这导致了抗菌素耐药性危机，世界卫生组织称之为缓慢移动的流行病”，每年造成近500万人死亡。

加速技术的目标是使用高通量方法和微流体来加速新抗生素的发现。

来自9个州和英国的25个研究小组的科学家将开发新的工具，包括单细胞测定和机器学习，以诊断和治疗被证明对当前疗法有抗药性的细菌感染。

“现有的抗生素来自不到1%的物种，”刘易斯说。这意味着绝大多数细菌物种的抗菌能力还没有经过测试。

他和他的团队开发了一种从土壤细菌中发现抗生素的新方法，这种方法将单个细胞封装成微滴，可以以每天1000万个物种的速度进行测试，而不是在10年的时间里以10万个物种的速度进行测试。

刘易斯的研究是由哈佛医学院的约翰·保尔森领导的一项联邦合同的一部分。由Paulsson开发的一种微流体方法将每个细胞置于微流体装置的通道中，使其可视化，这将进一步促进新抗生素的发现，Lewis说。

“到目前为止，筛查使用的是20世纪初的技术，”他说。“采用这种先进的筛选平台将提高发现新型抗生素的机会。”

“传统的方法是拿一个培养皿，均匀地散布测试病原体。然后把潜在的生产者放在培养皿上。如果它在制造抗生素，你会看到一个抑制区，将你的生产者的菌落与你的测试病原体的草坪分开。这是标准技术。”

刘易斯说:“我们正在利用微流体技术和快速扫描激光显微镜将这一技术带入21世纪，这些技术可以同时观察1000万个细胞，并确定它们发生了什么。”

依靠在世界各地收集的土壤样本，但主要是在美国，“我们从环境中制造细胞悬浮液。然后悬浮的细胞进入微流控芯片，微流控芯片有点像河流，有侧通道。”

“大约有1000万个这样的副频道。悬浮液被稀释，使每个通道大约有一个细胞进入通道。现在这个细胞可以开始生长，产生子细胞，产生任何它想要产生的东西。”

连接微小通道的链接——只有千分之一毫米——被打开以允许抗生素扩散以检测病原体。

接下来，扫描激光显微镜“可以告诉我们测试病原体是否正在分裂，”刘易斯说。“如果细胞停止生长，我们就知道它受到了抗生素的攻击。”

目前临床上使用的大多数抗生素都是从放线菌中分离出来的，刘易斯说，很久以前放线菌被“过度开采”，导致了抗菌素耐药性危机。

他说，他在东北大学的团队已经开始在放线菌细菌外挖掘，并发现了“非常有趣的新化合物，目前正在开发对抗多药耐药病原体的化合物。”

刘易斯说，他的实验室有发现新抗生素的记录，“现在我们要做得更好、更快。”