利用微流控芯片可實現多重尿路感染病原鑒定與抗生素感性測試
尿路感染是非常常見的感染性疾病,多由細菌引起。臨床治療尿路感染病例時,醫生需要了解病原菌的種類、數量以及對于抗生素的敏感性,以便進行針對性治療。因此,臨床上的細菌檢測平臺,需要具備多重病原菌快速定性與定量分析以及抗生素敏感性測試的功能。
傳統的尿路感染病原菌鑒定及抗生素敏感性試驗主要采用平板培養法,但是耗時較長,不利于及時診斷和抗生素選擇指導。近年開發出了尿路感染病原菌檢測新方法,如免疫熒光法、干化學分析法、流式細胞法、聚合酶鏈式反應、質譜法及新一代測序技術等,雖然可以顯著縮短檢測時間,但這些方法大多依賴于大型或者精密設備,難以在基層醫療單位推廣。因此,急需簡便、快速的尿路感染病原菌檢測方法。
近年發展起來的微流控芯片細菌分析技術較之傳統方法具有很多優勢。首先,芯片細菌分析平臺小巧便攜,操作簡便,非常適用于現場快速檢測;其次,芯片微分析平臺有利于提高測試通量和降低試樣消耗量,便于實現高通量分析;此外,大多數芯片細菌分析方法可以免去預增菌步驟,因而可以顯著縮短分析時間。因此,微流控芯片技術為細菌分析提供了一種理想的解決方案。然而,目前報道的微流控芯片細菌分析大多只針對單一種類細菌檢測,無法滿足臨床上對病原菌的分析需求。
研究人員研發出了一種微流控芯片紙基細菌分析方法,在芯片培養池中以濾紙作為襯底組合固定菌種特異性顯色培養基和抗生素。濾紙成分為纖維素,具有疏松多孔結構,不僅具有良好的生物相容性,而且易于固定試劑,借助芯片集成PVDF疏水薄膜止流閥,引入芯片的尿液樣品被分隔于不同培養池,以實現多重顯色反應。根據特異性顯色結果實現細菌定性鑒定,通過實時顯色強度分析實現細菌定量測定,依據抑制顯色反應的最低抗生素濃度確定抗生素敏感性,因此在芯片上實現了多重細菌的同時定性與定量分析和AST。
此次研發出的微流控芯片多重細菌鑒定和AST方法,具有操作簡單、耗時短、低消耗和高通量的優勢,適用于醫療資源匱乏條件下的細菌分析。
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