本發(fā)明大體上涉及細(xì)菌分類(lèi)和分析。

背景技術(shù)：

0、技術(shù)背景

1、抗生素敏感性測(cè)試(ast)，也稱(chēng)作抗生素敏感測(cè)試，是細(xì)菌對(duì)抗生素敏感性的測(cè)量。敏感性測(cè)試結(jié)果可以使臨床醫(yī)生基于引起疾病的細(xì)菌及其敏感性和抗性的知識(shí)選擇合適的抗生素或抗生素的混合物。

2、最初的ast方法是涉及暴露細(xì)菌于瓊脂平板上的抗生素或在瓊脂或肉湯中稀釋的表型方法。此類(lèi)表型方法包括圓盤(pán)擴(kuò)散法，也稱(chēng)為kirby-bauer方法，其中細(xì)菌在瓊脂平板上培養(yǎng)，觀(guān)察抗生素浸漬的圓盤(pán)附近的細(xì)菌生長(zhǎng)。如果抗生素抑制了微生物生長(zhǎng)，在圓盤(pán)周?chē)鷷?huì)看到清晰的圓圈或抑制區(qū)。然后，通過(guò)比較抑制區(qū)的直徑與定義閾值(與最小抑制濃度(mics)相關(guān))，將細(xì)菌分類(lèi)為對(duì)抗生素敏感、中等或抗性。其他表型方法包括梯度法，例如etest，其使用浸漬有不同濃度抗生素的塑料條放在瓊脂上，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間孵育后觀(guān)察細(xì)菌生長(zhǎng)?？梢曰跍I滴形的抑制區(qū)與該條上標(biāo)記的相交來(lái)識(shí)別mic。

3、以上示例的表型方法的主要缺點(diǎn)是它們通常需要至少過(guò)夜的細(xì)菌培養(yǎng)以得到可見(jiàn)的反應(yīng)。因此，在ast結(jié)果可得之前花費(fèi)相對(duì)較長(zhǎng)的時(shí)間。另一個(gè)缺點(diǎn)是在單次ast測(cè)試中通常只測(cè)試了單一抗生素或少量的抗生素。

4、另一組ast方法是基于聚合酶鏈反應(yīng)(pcr)、脫氧核糖核酸(dna)微陣列或dna芯片的遺傳方法。這些遺傳方法不考察細(xì)菌對(duì)抗生素的表型反應(yīng)，而是分析細(xì)菌是否具有賦予抗生素抗性的基因。遺傳方法具有超越基于培養(yǎng)的表型方法的優(yōu)勢(shì)在于更快。缺點(diǎn)包括需要待測(cè)試的抗性基因的知識(shí)、昂貴、通常需要專(zhuān)門(mén)培訓(xùn)的人員。此外，有時(shí)檢測(cè)到的抗性基因的基因型概況與表型方法所見(jiàn)的抗性概況不總是匹配。

5、微流體裝置和芯片已被提出用于快速地且并行監(jiān)測(cè)細(xì)菌對(duì)一組抗生素的表型反應(yīng)?；谖⒘黧w的ast正在迅速發(fā)展并未受與很多遺傳方法相關(guān)的缺點(diǎn)的影響。

6、wang等人,current?biology?2010,20:1099-1103公開(kāi)了被稱(chēng)為“母機(jī)”的現(xiàn)有技術(shù)的微流體裝置。該母機(jī)允許并行監(jiān)測(cè)多個(gè)不同細(xì)胞通道中的細(xì)胞。

7、美國(guó)專(zhuān)利號(hào)10,041,104；10,570,437和10,913,969展示了對(duì)生物樣本分析有用的更多的微流體裝置。

8、baltekin等人,pnas?2017,114(34):9170-9175公開(kāi)了使用微流體裝置的一種快速抗生素敏感性測(cè)試(ast)測(cè)試(fastest)。

9、美國(guó)專(zhuān)利號(hào)8,828,680公開(kāi)了一種自動(dòng)化測(cè)定方法和系統(tǒng)，用于通過(guò)使用結(jié)合濁度和熒光測(cè)定的混合系統(tǒng)確定微生物敏感性和微生物識(shí)別。測(cè)試系統(tǒng)包括用于執(zhí)行生化測(cè)試的多個(gè)反應(yīng)室。每個(gè)反應(yīng)室被設(shè)置為接收或包含一種或多種測(cè)試試劑，其包括對(duì)于至少一種對(duì)微生物科、屬和/或種獨(dú)有的酶的底物。如果該酶作用于該底物，導(dǎo)致與樣本中的微生物的身份相關(guān)的可檢測(cè)產(chǎn)物的形成。

10、仍然需要一種細(xì)菌細(xì)胞的有效的分類(lèi)和分析，例如與抗微生物劑敏感性測(cè)試相關(guān)的有用的分類(lèi)和分析。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、一個(gè)總體目的是能夠細(xì)菌分類(lèi)。

2、另一個(gè)目的是能夠分析細(xì)菌細(xì)胞以確定最小抑制濃度和臨床斷點(diǎn)值。

3、通過(guò)本文公開(kāi)的實(shí)施方案來(lái)滿(mǎn)足這些以及其他的目的。

4、本發(fā)明在獨(dú)立權(quán)利要求中限定。進(jìn)一步的實(shí)施方案在從屬權(quán)利要求中限定。

5、本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種細(xì)菌分類(lèi)方法。所述方法包括暴露生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于第一抗微生物劑或混合物，和暴露所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于(i)第二抗微生物劑或混合物，和/或(ii)鹽或鹽混合物。所述方法進(jìn)一步包括至少基于(i)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第一抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)，和(iia)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第二抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)和/或(iib)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述鹽或鹽混合物的表型特征反應(yīng)將所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)。

6、本發(fā)明的另一個(gè)方面涉及一種細(xì)菌分析方法。所述方法包括暴露生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于測(cè)試抗微生物劑。所述方法也包括基于上述的細(xì)菌分類(lèi)方法將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)。所述方法進(jìn)一步包括基于所述細(xì)菌細(xì)胞的分類(lèi)結(jié)果確定所述測(cè)試抗微生物劑的臨床斷點(diǎn)(cbp)。所述方法還包括基于所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述測(cè)試抗微生物劑的表型特征反應(yīng)確定所述測(cè)試抗微生物劑的最小抑制濃度(mic)。所述方法還包括將mic與cbp比較。

7、本發(fā)明的進(jìn)一步的方面涉及一種分析儀，其包括設(shè)置為向微流體裝置施加壓力的壓力源；處理器；和包括由所述處理器可執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器，以使所述處理器控制所述壓力源以暴露生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于所述微流體裝置中的第一抗微生物劑或混合物以及控制所述壓力源以暴露所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于所述微流體裝置中的(i)第二抗微生物劑或混合物和/或(ii)鹽或鹽混合物。所述處理器也至少基于(i)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第一抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)，和(iia)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第二抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)和/或(iib)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述鹽或鹽混合物的表型特征反應(yīng)將所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)。

8、本發(fā)明的其他方面還涉及一種分析儀，其包括設(shè)置為向微流體裝置施加壓力的壓力源；處理器；和包括由所述處理器可執(zhí)行的指令的存儲(chǔ)器，以使所述處理器控制所述壓力源以暴露生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于所述微流體裝置中的測(cè)試抗微生物劑，控制所述壓力源以暴露所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于所述微流體裝置中的第一抗微生物劑或混合物和控制所述壓力源以暴露所述生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞于所述微流體裝置中的(i)第二抗微生物劑或混合物和/或(ii)鹽或鹽混合物。所述處理器也至少基于(i)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第一抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)，和(iia)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述第二抗微生物劑或混合物的表型特征反應(yīng)和/或(iib)所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述鹽或鹽混合物的表型特征反應(yīng)，將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)。所述處理器進(jìn)一步基于所述細(xì)菌細(xì)胞的分類(lèi)結(jié)果確定所述測(cè)試抗微生物劑的cbp和基于所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述測(cè)試抗微生物劑的表型特征反應(yīng)確定所述測(cè)試抗微生物劑的mic。所述處理器還將所述mic與所述cbp比較。

9、本發(fā)明使得生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)，并且此分類(lèi)可用于確定細(xì)菌細(xì)胞和抗微生物劑的cbp。本發(fā)明也使得抗微生物劑的mic確定的同時(shí)確定cbp。因此，本發(fā)明能夠驗(yàn)證抗微生物劑在治療患者中由細(xì)菌細(xì)胞引起的細(xì)菌感染中是否是臨床有效的。

技術(shù)特征：

1.一種細(xì)菌分類(lèi)方法，所述方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s5)包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s5)包括

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述預(yù)定義的革蘭氏分類(lèi)為革蘭氏陽(yáng)性。

5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s12)包括將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s51,s52)為葡萄球菌屬或腸球菌屬。

6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，進(jìn)一步包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s12)包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s5)包括至少基于所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)抗微生物劑或混合物的所述表型特征反應(yīng)、生物樣本中的所述細(xì)菌細(xì)胞的至少一種形態(tài)特征或所述細(xì)菌細(xì)胞對(duì)所述鹽或鹽混合物的所述表型特征反應(yīng)來(lái)確定(s10)所述細(xì)菌細(xì)胞的革蘭氏分類(lèi)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述抗微生物劑或混合物為所述第一抗微生物劑或混合物。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中確定(s10)所述革蘭氏分類(lèi)包括

11.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中確定(s10)所述革蘭氏分類(lèi)包括

12.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中確定(s10)所述革蘭氏分類(lèi)包括

13.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中確定(s10)所述革蘭氏分類(lèi)包括

14.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的方法，其中將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s5)包括如果確定的革蘭氏分類(lèi)為革蘭氏陰性，則將所述細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)(s50)為腸桿菌目。

15.一種細(xì)菌分析方法，所述方法包括：

16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，進(jìn)一步包括基于所述最小抑制濃度和所述臨床斷點(diǎn)之間的比較確定(s65)所述細(xì)菌細(xì)胞是否對(duì)所述測(cè)試抗微生物劑敏感。

17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的方法，其中

18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中所述測(cè)試組或多組(130)的細(xì)胞通道(140)、所述第一組或多組(130)的細(xì)胞通道(140)、所述第二組或多組(130)的細(xì)胞通道(140)和所述第三組或多組(130)的細(xì)胞通道(140)在微流體芯片(10)中形成分隔間。

19.根據(jù)權(quán)利要求1或15所述的方法，其中所述表型特征反應(yīng)選自由生長(zhǎng)率、類(lèi)核壓縮程度、代謝活性程度和膜完整程度組成的組。

20.一種分析儀(200)，其包括：

21.一種分析儀(200)，其包括：

22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的分析儀，進(jìn)一步包括所述微流體裝置(5)。

技術(shù)總結(jié)
除了多種其他抗微生物劑或混合物之外，生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞暴露于測(cè)試抗微生物劑?；诩?xì)菌細(xì)胞對(duì)測(cè)試抗微生物劑的表型特征反應(yīng)確定測(cè)試抗微生物劑的MIC值?；诩?xì)菌細(xì)胞對(duì)其他抗微生物劑或混合物的各自表型特征反應(yīng)將細(xì)菌細(xì)胞分類(lèi)并且該分類(lèi)用于確定測(cè)試抗微生物劑的CBP值。然后確定MIC和CBP值并且MIC和CBP值可用于確定生物樣本中的細(xì)菌細(xì)胞是否對(duì)測(cè)試抗微生物劑敏感。

技術(shù)研發(fā)人員：O·巴爾特金,E·維斯特蘭-袁,P·克納格,P·拉內(nèi)福爾
受保護(hù)的技術(shù)使用者：希森美康阿斯特雷戈公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/26