鑒定耐多藥細(xì)菌的方法

“如果我們能夠檢測(cè)到細(xì)菌基因組中的特定基因或突變，那么我們就知道細(xì)菌將表現(xiàn)出何種抗藥性，”來(lái)自巴塞爾大學(xué)醫(yī)院的Adrian Egli教授解釋說，他的團(tuán)隊(duì)在這項(xiàng)研究中發(fā)揮了重要作用。“我們?cè)卺t(yī)院的工作將受益于這種有關(guān)病原體抗性的可靠而敏感的信息。” 

巴塞爾大學(xué)的研究人員開發(fā)了一種靈敏的測(cè)試系統(tǒng)，可以快速，可靠地檢測(cè)細(xì)菌的耐藥性。該系統(tǒng)基于微小的功能化懸臂，該懸臂由于樣品材料的結(jié)合而彎曲。在分析中，該系統(tǒng)能夠檢測(cè)到相當(dāng)于1–10個(gè)細(xì)菌的樣本量中的抗性。

不再對(duì)各種抗生素敏感的細(xì)菌對(duì)我們的健康構(gòu)成了重大威脅。萬(wàn)一發(fā)生細(xì)菌感染，醫(yī)生需要提供有關(guān)潛在耐藥性的快速信息，以便他們能夠快速正確地做出反應(yīng)。

懸臂系統(tǒng)替代

檢測(cè)耐藥性的傳統(tǒng)方法基于培養(yǎng)細(xì)菌并測(cè)試其對(duì)一系列抗生素的敏感性。這些方法需要48到72個(gè)小時(shí)才能產(chǎn)生結(jié)果，并且某些細(xì)菌菌株很難培養(yǎng)。分子生物學(xué)測(cè)試的速度要快得多，并且可以通過聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)擴(kuò)增抗性基因或遺傳物質(zhì)的特定短序列來(lái)進(jìn)行工作，但是即使這種方法也不能為每種細(xì)菌提供令人滿意的結(jié)果。

一種替代方法是使用微小懸臂的方法，例如，當(dāng)RNA分子結(jié)合到其表面時(shí)彎曲，然后可以檢測(cè)到這種彎曲。RNA分子是基因的“轉(zhuǎn)錄本”，可用作構(gòu)建蛋白質(zhì)的說明。此外，RNA分子可用于檢測(cè)細(xì)菌遺傳物質(zhì)中的抗性基因。

無(wú)需標(biāo)記或擴(kuò)增

來(lái)自巴塞爾大學(xué)物理系，生物醫(yī)學(xué)系和瑞士納米科學(xué)研究所(SNI)的一組科學(xué)家在《全-球挑戰(zhàn)》雜志上發(fā)表文章，介紹了一種懸臂測(cè)試系統(tǒng)，使他們能夠從一種抗生素中檢測(cè)RNA?？剐约?xì)菌。使用新的懸臂系統(tǒng)，無(wú)需擴(kuò)增或標(biāo)記樣品進(jìn)行分析。

研究人員首先將與萬(wàn)古霉素抗性相關(guān)的三個(gè)基因的序列附加到懸臂上，然后將這些準(zhǔn)備好的懸臂暴露于從細(xì)菌中提取的RNA流中。如果存在來(lái)自抗性基因的RNA分子，則匹配的RNA-片段將與懸臂結(jié)合，導(dǎo)致它們發(fā)生納米級(jí)偏轉(zhuǎn)，可以使用激光檢測(cè)到。

即使出現(xiàn)點(diǎn)突變也能獲得清晰的信號(hào)

這種方法不僅可以檢測(cè)抗性基因，還可以檢測(cè)與它們相關(guān)的單個(gè)點(diǎn)突變。為了對(duì)此進(jìn)行研究，研究人員使用了點(diǎn)突變與負(fù)責(zé)對(duì)氨芐青霉素和其他β-內(nèi)酰胺類抗生素產(chǎn)生抗性的基因相結(jié)合。

該論文的第-一作者FrançoisHuber博士說：“我們開發(fā)的方法的-大優(yōu)勢(shì)在于它的速度和靈敏度。“我們成功地在五分鐘之內(nèi)檢測(cè)了少量的特定RNA-片段。” 在單突變的情況下，檢測(cè)到的RNA量相當(dāng)于大約10個(gè)細(xì)菌。在檢測(cè)完整的抗性基因時(shí)，研究人員甚至獲得了與單個(gè)細(xì)菌相對(duì)應(yīng)的RNA量，也獲得了清晰的信號(hào)。