便携式光谱技术助力阴道微生物检测

Portable spectroscopy enables detection of vaginal microbes

表面增强拉曼光谱（SERS）通过捕捉阴道液样本光谱，检测与细菌存在相关的生化变化。通过确定特定菌种的存在，SERS能克服现有临床诊断技术的局限性。图像由范德比尔特大学生物光子中心A. Rourke-Funderburg提供。

阴道健康与微生物组中乳酸杆菌等特定菌种的平衡密切相关。当这种平衡被打破（称为菌群失调）时，可能增加感染风险、妊娠并发症及其他长期健康问题。尽管存在这些风险，现有诊断方法往往难以检测关键菌种惰性乳酸杆菌——该菌在显微镜或实验室培养中并不总是显现。范德比尔特大学研究人员正通过表面增强拉曼光谱技术（SERS）分析阴道液生化特征来改变这一现状。

在发表于《Biophotonics Discovery》的试点研究中，研究人员从常规妇科检查的19名参与者中收集阴道液样本。他们使用两种设备——实验室拉曼显微镜和便携式拉曼光谱仪——记录每个样本的SERS光谱。这些光谱揭示了蛋白质、脂质、有机酸和糖分等液体生化成分。

研究团队随后使用定量PCR分子技术识别关键微生物的存在情况，重点关注惰性乳酸杆菌、卷曲乳酸杆菌、阴道加德纳菌和无乳链球菌。通过比较不同微生物组样本的SERS光谱，研究人员发现了一致的生化特征。与阴道环境紊乱相关的阴道加德纳菌（G. vaginalis）样本显示出蛋白质和脂质信号增强、有机酸含量下降的特征——这与已知的致病机制一致。

相反，作为保护性微生物的惰性乳酸杆菌（L. iners）则与有机酸水平升高及蛋白质和多糖信号降低相关。这些特征不仅在高端实验室设备中可见，便携设备同样能检测到。值得注意的是，含阴道加德纳菌的样本来自未确诊感染或症状的参与者，这表明SERS可能在临床症状显现前检测到微生物组的早期变化——这对预防和早期干预至关重要。

研究还强调了SERS在阴道健康常规监测中的应用潜力，特别是整合到床旁检测设备时。便携式拉曼系统产生的结果与台式显微镜相当，表明准确的生化检测未必需要完整的实验室配置。尽管这是初步研究且仅评估了有限的菌种，但该研究验证了使用SERS检测阴道微生物组重要变化的概念。未来研究计划扩大参与者规模并采用基因测序进行更广泛的微生物分析。但即便在当前阶段，这项研究已为女性健康领域更优、更快、更客观的诊断开辟了新路径。

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