[發(fā)明專利]細菌應(yīng)答

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201980079422.3
• 申請日: 2019-10-01
• 公開（公告）號: CN113195742A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: R·J·克里斯普;A·C·赫默特;S·馬克斯雷特;E·羅;L·E·P·德拉澤克;M·F·霍金;J·E·杰克遜
• 申請（專利權(quán)）人: 拜奧法爾診斷有限責(zé)任公司;拜奧梅留克斯股份有限公司
• 主分類號: C12Q1/689
• 分類號: C12Q1/689;C12M1/38;C12M1/34;C12M1/02;C12M1/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 黃登高;楊思捷

提供了用于確定細菌的抗生素抗性的方法、樣品器皿和器械。

相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求于2018年10月2日提交的美國申請序列號62/739,949的利益和優(yōu)先權(quán)，所述美國申請整體引入本文作為參考。

背景技術(shù)

在美國、加拿大和西歐，傳染病約占人類死亡率的大約7%，而在發(fā)展中地區(qū)，傳染病占人類死亡率的超過40%。傳染病導(dǎo)致各種臨床表現(xiàn)。常見的明顯表現(xiàn)中有發(fā)燒，肺炎，腦膜炎，腹瀉和含血的腹瀉。雖然身體表現(xiàn)提示一些病原體并且消除其它病原體(作為致病因子)，但是仍然存在各種潛在的致病物，并且明確的診斷通常需要執(zhí)行各種測定。用于診斷病原體的傳統(tǒng)微生物學(xué)技術(shù)可能需要數(shù)天或數(shù)周，經(jīng)常延遲適當(dāng)?shù)闹委熯^程。

近年來，聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)已成為用于快速診斷傳染因子的選擇方法。PCR可以是診斷傳染病的快速、靈敏和特異性的工具。使用PCR作為主要診斷手段的挑戰(zhàn)是一些病理樣本中存在的可能的致病生物的多樣化和生物的低水平。運行對于每種可能的致病生物一個的PCR測定的大實驗對象組經(jīng)常是不切實際的，大多數(shù)所述PCR測定預(yù)計為陰性的。當(dāng)病原體核酸處于低濃度并且需要大體積的樣品以收集足夠的反應(yīng)模板時，該問題惡化。在一些情況下，不存在足夠的樣品以測定所有可能的致病因子。一種解決方案是運行“多重PCR”，其中樣品在單一反應(yīng)中針對多個靶同時進行測定。雖然多重PCR已在一些系統(tǒng)中證明為有價值的，但存在關(guān)于高水平多重反應(yīng)的穩(wěn)固性和難以明確分析多重產(chǎn)物的缺點。為了解決這些問題，隨后可以將測定分成多重次級PCR。在初級產(chǎn)物內(nèi)嵌套次級反應(yīng)經(jīng)常增加穩(wěn)固性。然而，這種進一步處理可能是昂貴的，并且可以導(dǎo)致污染或其它問題。

集成樣品制備、擴增、檢測和分析的完全整合的多重PCR系統(tǒng)是用戶友好的，并且特別良好地適于診斷市場和綜合征方法。FilmArray? (BioFire Diagnostics，LLC，SaltLake City，UT)是此類系統(tǒng)，開發(fā)用于診斷市場的用戶友好的高度多重化PCR系統(tǒng)。單個樣品器械接受一次性使用的“小袋”，其整合了樣品制備和嵌套多重PCR。集成的樣品制備提供了易用性，而高度多重化PCR提供了PCR的靈敏度和同時測試高達30種不同生物的能力兩者。該系統(tǒng)非常適合病原體鑒定，其中許多不同的病原體全都表現(xiàn)出相似的臨床癥狀。目前可用的診斷實驗對象組(diagnostic panel)包括用于上呼吸道感染的呼吸實驗對象組，用于血流感染的血液培養(yǎng)實驗對象組，用于GI感染的胃腸實驗對象組和用于腦脊液感染的腦膜炎實驗對象組。其它實驗對象組正在開發(fā)中。

雖然FilmArray器械已用于從單個樣品中鑒定各種病原體，但FilmArray以及其它定量和半定量系統(tǒng)可能適用于檢測抗生素敏感性。可以通過檢測敏感細菌和抗性細菌響應(yīng)抗生素暴露的轉(zhuǎn)錄差異，在分子水平上測量抗生素敏感性。盡管可以使用RNA測序或cDNA微陣列分析來發(fā)現(xiàn)這些轉(zhuǎn)錄差異，但大型的多重化和逆轉(zhuǎn)錄功能系統(tǒng)例如FilmArray，可以促進對于多重細菌和抗生素的抗生素敏感性測量。

對抗生素的抗性是重大公共威脅，其中死亡率對于抗性生物體估計高達五倍。預(yù)料到2050年，抗生素抗性每年將導(dǎo)致1000萬人死亡，伴隨100萬億美元的費用。當(dāng)前用于抗生素抗性的微生物學(xué)方法包括微量肉湯稀釋法，包括鋪平板，隨后為針對各種濃度的抗生素接種肉湯。目視或經(jīng)由顯微鏡檢查，針對接種物的“渾濁”或比色變化來檢查肉湯。可替代地，可以使用瓊脂稀釋法，其中將抗生素稀釋物浸漬到瓊脂內(nèi)，將細菌接種到瓊脂稀釋系列上，使平板生長，然后目視檢查生長的存在或不存在以及在哪個稀釋度下。其它微生物學(xué)方法是已知的，包括自動化系統(tǒng)，但是所有方法都需要細菌生長，同時用各種濃度的不同抗生素攻擊細菌。這些方法花費數(shù)小時到數(shù)天來完成。因此，需要抗生素抗性的快速和準(zhǔn)確鑒定，使得可以以及時的方式適當(dāng)?shù)刂委熁颊摺?/p>

在一個說明性實例中，可以靶向特異性和通用細菌-抗生素組合，其中可以提供具有抗生素混合物的樣品裝載器皿，導(dǎo)致廣泛的敏感性結(jié)果。

在另一個說明性實例中，包括通用細菌-抗生素基因靶，并且可以提供具有單一抗生素的獨特樣品裝載器皿，導(dǎo)致狹窄的敏感性結(jié)果。

發(fā)明內(nèi)容