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抗生素耐受性使微生物群体能够在通常具有致死性的抗生素浓度下存活，从而增加再次感染的可能性，并促进耐药性的演化。耐受性测量通常通过定量抗生素暴露后的活细胞来进行。现有方法包括易于操作但通量较低的平板计数，以及通量较高但半定量的技术，例如 TDtest。在此，我们开发了一种用于快速、精确、高通量耐受性测量的新系统。我们利用表面图案化全疏液瓦片（Surface Patterned Omniphobic Tiles，SPOTs），将细胞悬液离散为纳升至微升级液滴，并根据空液滴的比例，运用泊松统计估算抗生素暴露后的活细胞浓度。作为概念验证，我们使用该平台对肺炎克雷伯菌（Klebsiella pneumoniae）对美罗培南的耐受性进行时间序列监测。该检测方法易于使用，可兼容多种培养基，且具有较宽的动态范围、足够的分辨率和快速的操作流程。
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抗生素耐受性使微生物群体能够在通常具有致死性的抗生素浓度下存活，从而增加再次感染的可能性，并促进耐药性的演化。耐受性测量通常通过定量抗生素暴露后的存活细胞来进行。现有方法涵盖了操作简便但通量较低的方式（如平板计数），以及通量较高但半定量的技术（如 TDtest）。在此，我们开发了一种用于快速、精确且高通量测量耐受性的新系统。我们利用表面图案化全疏液微瓦片（Surface Patterned Omniphobic Tiles，SPOTs），将细胞悬液分隔为纳升至微升体积的液滴，并根据空液滴的比例，利用泊松统计学估算抗生素暴露后的活细胞浓度。作为概念验证，我们应用该平台监测肺炎克雷伯菌对美罗培南的耐受性随时间的变化。该检测方法操作简便，可兼容多种培养基，并具有较大的动态范围、足够的分辨率和快速的处理速度。
利益冲突声明
康奈尔大学已就 SPOTs 技术提交专利申请。
已披露的资助信息
美国国家普通医学科学研究所，
，R35GM157104
美国国家科学基金会，
，DGE-2139899
美国国立卫生研究院共同基金，
，1R01AI190043
版权
本预印本的版权持有人为作者/资助方，其已授予 bioRxiv 永久展示该预印本的许可。
该文依据 CC-BY-NC-ND 4.0 国际许可协议提供。
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发布于 2026 年 6 月 5 日。
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用于测量抗生素耐受性的数字液滴微阵列
Rena Fukuda，
Nadia Nikulin，
Shenghao Tan，
Tobias Doerr，
Nate J Cira
bioRxiv
2026.06.04.730180；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.06.04.730180
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用于测量抗生素耐受性的数字液滴微阵列
Rena Fukuda，
Nadia Nikulin，
Shenghao Tan，
Tobias Doerr，
Nate J Cira
bioRxiv
2026.06.04.730180；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.06.04.730180
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关键词：抗生素耐受性 · 数字液滴微阵列 · 泊松统计 · 肺炎克雷伯菌 · 高通量检测
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.06.04.730180v1?rss=1