微流控聚合酶鏈式反應平臺有望早期檢測新生兒敗血癥
在美國華盛頓2022年國際膿毒癥周上發表的一項研究中顯示,數字微流體(DMF)設備可將細菌檢測時間縮短9小時,加快新生兒敗血癥的診斷。
該設備結合了血液培養和基于聚合酶鏈反應(PCR)的病原體鑒定,具有定制的血液培養箱。這個培養箱與一個一次性的墨盒相連,用來進行樣品制備和PCR。
汶顥細胞培養箱
據該研究的主要作者、嬰兒公司的創始人Vamsee Pamula博士說,DMF裝置利用PCR的敏感性來確定血液培養瓶中的生長,而不是熒光。因此,病原體鑒定時間從12小時縮短到3小時。
Pamula補充說:“早期使用抗生素顯著降低了嬰兒死亡率和發病率的風險,因此,加快培養到鑒定的過程是非常可取的。”
為了測試該設備,Pamula和同事們將肺炎克雷伯氏菌接種到標準血液培養瓶中,然后將其在DMF設備或傳統血液培養設備(BD BACTEC 9050)中培養。他們在3、4和5小時從DMF瓶中提取樣本,并裝入盒中進行自動樣本處理和PCR。
使用循環閾值確定時間到陽性,并與傳統方法進行比較,傳統方法使用血液培養瓶中的熒光,然后在單獨的設備上進行PCR。
使用DMF裝置,在接種5個重復的肺炎克雷伯菌樣本后3小時就可以檢測到細菌的存在。相比之下,傳統方法(培養10.5 h, PCR鑒定2 h)的檢測時間超過12小時。“我們分別在接種后3、4和5小時觀察Ct值為34、31和28。誤差條表示在每個時間點上所有5個重復的重復性。”
此外,他指出,DMF和傳統血液培養設備對所有五種導致新生兒敗血癥的常見病原體(肺炎克雷伯菌、大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、無乳鏈球菌、表皮葡萄球菌)具有相似的生長曲線。
據Pamula稱,據我們所知,這是第一次使用集成的微流控聚合酶鏈式反應平臺來加快培養和鑒定。
敗血癥是新生兒死亡和發病的主要原因之一,對于少數真正感染的嬰兒來說,抗生素可能是挽救生命的方法。
Pamula認為,通過加快培養到鑒定,他們的設備將有助于防止對臨床懷疑有敗血癥但血培養陰性的嬰兒進行經驗性抗生素治療。這應該可以避免與長期接觸抗生素相關的不良后果,包括破壞發育中的微生物群和增加抗生素耐藥性基因的攜帶。
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