发布时间:2024-09-04 17:20 原文链接: Nature:开发无血培养快速鉴定细菌药敏技术

  近日,来自韩国首尔国立大学的Sunghoon Kwon团队在Nature上发表题为Blood culture-free ultrarapid antimicrobial susceptibility testing 的文章。这篇文章介绍了一种基于表型的超快速抗菌药物敏感性测试平台,该平台通过使用合成β2糖蛋白I肽涂层纳米颗粒直接从全血中分离病原体,大幅缩短了测试时间,显著提高了诊断和治疗脓毒症的效率。

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  作者使用合成β2糖蛋白I (synthetic beta-2-glycoprotein I sβ2GPI) 肽涂层纳米颗粒从全血中分离病原体,并进行快速培养以促进病原体增殖。病原体在1%琼脂糖溶液中快速培养6小时,随后接种到定制的96孔AST(antimicrobial susceptibility testing 抗菌药物敏感性测试)芯片中。sβ2GPI肽涂层纳米颗粒能够高效捕获和分离全血中的病原体。与传统方法相比,快速培养大大减少了病原体增殖所需时间。

  接下来作者使用QmapID技术,通过荧光标记和图像处理算法快速鉴定病原体种类。每小时获取大范围扫描图像,通过背景减除和噪声过滤优化SIR(敏感、中间、耐药)决策。QmapID技术在病原体种类鉴定中表现出高效和准确的性能,图像处理算法能有效减少人为误差,优化SIR决策。

  在QmapID技术基础上,作者进行了低输入抗菌药物敏感性测试(ultrarapid AST uRAST)。在定制的96孔AST芯片中进行低输入AST测试,每孔预加载不同类型和浓度的抗生素,并通过时间序列图像监测细菌生长。uRAST芯片能够在12小时内完成抗菌药物敏感性测试,显著缩短了总周转时间,同时保持了与传统BMD测试的高一致性。

  最后作者对实验方法进行临床验证。对感染疑似患者的血样进行临床验证,比较QmapID和uRAST平台与传统BMD测试和医院AST的准确性和总周转时间。结论:QmapID和uRAST平台在临床验证中显示出高精度和低错误率,显著降低了AST总周转时间,优化了抗生素的及时应用,有助于改善患者预后和减少医疗成本。

  这些方法和结果展示了一种高效、准确且快速的无血液培养抗菌药物敏感性测试技术,具有潜在的临床应用前景。


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