[發明專利]用于病原體的鑒定和定量的光譜學系統和方法

在審

• 申請號: 201780064539.5
• 申請日: 2017-08-19
• 公開（公告）號: CN109863239A
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發明（設計）人: 拜登·羅伯特·伍德;菲利普·羅伯特·赫奧德;大衛·佩雷斯·古埃塔;卡米拉·納塔利婭·科漢
• 申請（專利權）人: 莫納什大學
• 主分類號: C12M1/00
• 分類號: C12M1/00;C12M1/36;C12M1/34;C12Q1/04;G01N21/35;G01N21/65
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 金海霞;楊青

用于檢測由患者生物流體衍生的樣品中的致病物的系統可以包含與通信網絡偶聯的接收器和與所述接收器偶聯的控制器。所述控制器可包含處理器和存儲器。所述控制器可以被配置為生成樣品的紅外光譜。樣品光譜可包含一個或多個樣品光譜成分，所述樣品光譜成分包括樣品波數和樣品吸光度值。一組參考光譜模型可包含一個或多個參考光譜成分。所述參考光譜成分可包含參考波數和參考吸光度值。所述參考光譜成分可包含與膿毒癥有關的一個或多個病原體特征。可以使用所述參考光譜模型將所述一個或多個樣品光譜成分分類為致病性的。可以使用所分類的樣品光譜成分生成病原體數據。

相關申請的交叉引用

本申請要求2016年8月19日提交的標題為“用于診斷引起膿毒癥的病原體的光譜學方法和裝置(Spectroscopic Method and Device for Diagnosis of Pathogenscausing Sepsis)”的澳大利亞臨時專利申請號2016903287的優先權，所述澳大利亞臨時專利申請的內容通過引用以整體并入本文。

背景技術

膿毒癥

膿毒癥是由患者的免疫反應引起的，所述免疫反應由病原體感染觸發。所述感染最通常是細菌性的，但是也可以來自于真菌、病毒或寄生蟲。膿毒癥在患者對感染的應答損害其自身組織和器官時是可危及生命的。常見的體征和癥狀包括發燒、心率增加、呼吸頻率增加、和意識模糊。但是在非常幼年、老年和免疫系統減弱的人中，可能沒有特異性感染癥狀且體溫可能降低或正常而不是升高。疾病的嚴重程度部分地決定了結果，膿毒癥的死亡風險高達30％，嚴重的膿毒癥死亡率高達50％，而膿毒性休克的死亡率高達80％。因為發展中國家的數據非常少，世界范圍的病例總數是未知的，但是據估計膿毒癥每年影響數百萬人。

過去，診斷是基于對由于假定的感染所致的至少兩種全身炎癥應答綜合癥(SIRS)標準的評估。在2016年，通過SIRS的篩選被qSOFA(快速膿毒癥相關器官衰竭評價)替代，包括以下三者中的兩者：呼吸頻率增加、意識水平改變和低血壓。但是這可能是不準確的，因為諸如過敏癥、腎上腺功能不全、低血容量、心力衰竭和肺栓塞的其它病況經常具有與膿毒癥非常相似的體征和癥狀。

因此，通常在啟動治療之前進行血培養診斷法。傳統的鑒定前血培養診斷法需要超過一天進行診斷，所以經常是滯后的。新的分子方法，例如由Dark等人(Intensive caremedicine,2015,41,21-33)所述的那些，包括質譜學和多路實時PCR(Septifast)且可以在采血后6小時內獲得結果和需要復雜的擴增步驟。

當前用于膿毒癥診斷的技術對于床旁(point-of-care)檢測來說是不實用的。這意味著，由于問題的緊要性質而需要立即采取的醫學處理經常被延遲，對于病原體類型不具有特異性，且基于主觀診斷。

其它發展中的技術如集成的全面小滴數字檢測(Integrated ComprehensiveDroplet Digital Detection)將實時檢測與基于DNA酶的傳感器、小滴微囊化和高通量3D粒子計數系統集成，以檢測每毫升血液中的1-10,000個細菌(Kang等人，NatureCommunications,2014,5,5427)。盡管這種方法可能具有非常高的靈敏度，但是其僅在增量摻雜(spiked)的血樣中得到證明且需要熟練的操作人員和非常昂貴的設備。

T2磁共振最近被應用于檢測念珠菌屬(Candida)的真菌感染，檢測限為血樣中的一個集落形成單位，但是該試驗仍需大約3小時(Neely等人，Science TransiationalMedicine,2013,5,182ral154)。所有這些技術依賴于宿主和病原體之間的DNA序列差異且需要某些類型的DNA提取或擴增過程。

因此，需要有效的床旁檢測來為急診發熱患者評價膿毒癥，以提供專門的和更及時的治療。

血液的振動光譜學分析