胡玥：细菌也有“身份证”？微生物实验室靠这几招给致病菌“验明正身”

当患者因持续发热、剧烈咳嗽或伤口化脓被送进医院时，医生最迫切的需求是明确病原体——究竟是哪种细菌在暗中作祟？这些肉眼不可见的微生物如同潜伏的“隐形凶手”，而临床微生物实验室的检验师们，正是通过显微镜、培养基和基因测序仪等工具，展开一场跨越微观与宏观的“破案行动”。他们的工作不仅关乎诊断的准确性，更直接影响着患者的生死存亡。

一、样本采集：锁定“犯罪现场”的“生物证据”

微生物检验的第一步是样本采集，这如同刑侦中的现场勘查。不同疾病需采集对应样本：呼吸道感染取痰液或咽拭子，泌尿系统感染采尿液，伤口感染取脓液或组织，血液感染则需通过静脉采血。我们医院曾接诊一名肺部真菌感染的少年，其体重仅60余斤，检验师通过深咳出的痰液样本，最终在显微镜下发现啃食肺组织的“邪恶真菌”——马尔尼菲篮状菌。这种真菌在25℃培养时呈酵母相，37℃则转为菌丝相，其“温度双相性”成为确诊关键。

样本采集需严格遵循无菌操作规范。血液样本需用碘伏消毒皮肤后穿刺，尿液需采集清洁中段尿以避免尿道口杂菌污染，痰液则要求患者晨起刷牙后深咳以排除口腔细菌。2025年某医院曾因痰液样本被口腔链球菌污染，导致误诊为肺炎链球菌感染，延误了患者治疗。

二、显微镜下的“初步侦查”：形态学鉴定的火眼金睛

样本经处理后，检验师会先用显微镜进行初步观察。革兰染色法是细菌学中广泛使用的鉴别染色法，通过结晶紫、碘液、乙醇和番红等试剂，将细菌分为革兰阳性菌（紫色）和革兰阴性菌（红色）。这一步如同刑侦中的“嫌疑人分类”：金黄色葡萄球菌呈紫色葡萄串状，大肠杆菌则为红色短杆菌。2025年某医院通过革兰染色快速识别出铜绿假单胞菌（红色杆菌），及时调整抗生素方案，挽救了一名烧伤感染患者的生命。

对于疑难病例，检验师会采用特殊染色技术。抗酸染色用于检测结核分枝杆菌，其细胞壁含大量脂质，染色后呈红色细长杆菌；墨汁染色则通过负染法显示隐球菌的透明荚膜，如同在显微镜下为真菌戴上“透明帽子”。

三、细菌培养：让“隐形凶手”现形的“自助餐”

培养基是微生物的“营养食堂”，不同病原体需专属配方：血琼脂平板含绵羊红细胞，适合肺炎链球菌等苛养菌；巧克力平板通过加热破坏红细胞膜，用于培养淋病奈瑟菌；沙氏培养基富含葡萄糖和蛋白胨，是真菌的“最爱”。某儿童医院曾因误用普通培养基，导致一名真菌性脑膜炎患儿的病原体检出延迟72小时。

培养箱需精确控制温度、湿度和气体成分。结核杆菌需在37℃、5% CO₂环境中培养2-8周，其生长速度之慢堪称“微生物界的树懒”；厌氧菌则需在无氧培养箱中生长，某医院曾因氧气泄漏导致艰难梭菌培养失败，误诊为病毒性腹泻。

四、基因测序：读取细菌的“身份证”

如果将细菌比作“嫌疑人”，那么基因测序就是读取其“身份证”的技术。通过聚合酶链反应（PCR）扩增细菌的特定基因片段（如16S rRNA基因），再利用测序仪分析碱基序列，可精准锁定菌种。例如，2025年某医院通过宏基因组测序（mNGS），从一名反复昏迷患者的脑脊液中检出猪链球菌。追问病史发现患者曾宰杀病猪，最终确诊为猪链球菌性脑膜炎。

基因测序的“身份证”功能不仅限于诊断。在2016年国际空间站的首次太空DNA测序实验中，航天员凯特·鲁宾斯使用MinION测序仪，对来自病毒、大肠杆菌和小鼠的样本进行测序。结果显示，太空与地球的测序结果完全一致，验证了基因测序在极端环境下的可靠性。这一技术为未来火星探测任务中识别外星生命提供了可能。

五、药敏试验：给细菌做“药物考试”

确定病原体后，检验师会通过药敏试验指导临床用药。纸片扩散法是最经典的方法：将含抗生素的药敏片贴在长满细菌的平板上，24小时后测量抑菌圈直径。若抑菌圈≥17mm，说明大肠杆菌对头孢曲松敏感；若≤14mm，则提示耐药。2025年某三甲医院通过药敏试验发现一株产ESBLs酶的大肠杆菌，及时停用三代头孢，改用碳青霉烯类抗生素，使患者体温在48小时内恢复正常。

对于重症患者，检验师会采用微量肉汤稀释法，通过测定细菌生长的最小抑菌浓度（MIC），精准量化耐药性。例如，万古霉素治疗金黄色葡萄球菌感染时，MIC≤2μg/mL为敏感，≥16μg/mL则需换药。

六、现代技术：破案的“高科技武器”

随着技术发展，微生物实验室的“武器库”不断升级。质谱流式细胞术可分析细菌细胞壁成分，区分近缘菌种；人工智能辅助诊断系统能结合菌落形态、药敏结果和患者病史，提供诊断建议。某三甲医院引入AI后，微生物报告出具时间从72小时缩短至48小时，疑难病例诊断准确率提升20%。

在太空医学领域，基因测序技术已用于监测航天员健康。2016年，航天员凯特·鲁宾斯在国际空间站完成首次太空DNA测序，为未来火星旅行任务中的疾病诊断和外星生命识别奠定了基础。

七、结语：微观世界的“守护者”

临床微生物实验室的检验师们，是微观世界的“守护者”。他们通过显微镜观察细菌形态，用培养基唤醒沉睡的病原体，借基因测序读取微生物的“身份证”，最终为临床医生提供精准的诊断依据。每一次成功的检验，都是对生命的尊重；每一次病原体的“验明正身”，都是对医学科学的致敬。在未来的医疗征程中，这些“微生物神探”将继续用科技之光，照亮人类对抗疾病的道路。

(胡玥 河南省中医院（河南中医药大学第二附属医院） 检验中心 )

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