[發明專利]一種快速檢測系統及方法

在審

• 申請號: 202010913673.1
• 申請日: 2020-09-03
• 公開（公告）號: CN112410206A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發明（設計）人: 黃術強;李思宏;劉陳立;傅雄飛;于躍
• 申請（專利權）人: 中國科學院深圳先進技術研究院
• 主分類號: C12M1/38
• 分類號: C12M1/38;C12M1/34;C12M1/00;G01N21/84
• 代理公司: 北京市誠輝律師事務所 11430
• 代理人: 范盈

本申請屬于生物檢測技術領域，特別是涉及一種快速檢測系統及方法。現有的檢測方法和儀器存在檢測耗時較長、無法檢測未知病原菌等問題，無法滿足臨床應用的及時性需求。本申請提供了一種快速檢測系統，所述系統包括細菌培養捕獲子系統、成像子系統、圖像處理子系統、數據分析子系統和終端，所述終端與所述細菌培養捕獲子系統連接，所述終端與所述成像子系統連接，所述終端與所述圖像處理子系統連接，所述終端與所述數據分析子系統連接，所述圖像處理子系統與所述數據分析子系統連接。能夠實現在2小時內對多種臨床致病細菌的耐藥性進行快速檢測的功能。

技術領域

本申請屬于生物檢測技術領域，特別是涉及一種快速檢測系統及方法。

背景技術

細菌的耐藥性已經成為世界性難題，它是指細菌對于抗菌藥物的耐受性。耐藥性的產生會明顯降低藥物的治療作用。細菌產生耐藥性是不可避免的自然進化過程，但是近年來抗生素的過度使用大大加速了這一進程，給人類的緩沖時間和應對策略提出了極大的挑戰。快速確定細菌對抗生素的敏感性是為臨床治療提供及時和合理指導的前提和關鍵。臨床治療中耐藥性的檢測包括對感染病人的樣本采集、體外分離培養以及抗生素敏感性檢測等步驟。根據采集病例的樣本和菌種的不同，體外分離培養得到單克隆一般需要1～3天，而進一步地對抗生素敏感性進行檢測的結果通常需要額外耗時1～2天，不能滿足臨床需求的及時性。抗生素敏感性的檢測結果對醫生具有指導意義，可以幫助確定抗生素的選擇及合理劑量。在缺乏檢測結果的期間醫生只能依靠經驗治療，不僅容易錯過急性感染或感染初期的最佳診斷時機，而且會讓耐藥情況更加嚴重。對于臨床診療而言，縮短細菌耐藥性檢測周期的時間可以提高及時治療的成功率，因此臨床中亟需一種對細菌耐藥性的快速檢測手段。

在對細菌耐藥性的研究和臨床檢測方法中，主要的分析手段分為兩大類：常規藥敏實驗和耐藥基因分析。常規的藥敏實驗檢測方式是對微生物進行表型篩查，即通過檢測藥物對細菌生長狀況的影響來判斷耐藥性的程度。傳統方法有紙片法、E-test法、微量稀釋法和瓊脂稀釋法等，其中以紙片法和微量稀釋法最為常用。目前的市場上有多種這種基于表型分析的自動檢測設備，如PhoenixTM細菌鑒定藥敏系統，VITEK-AMS細菌鑒定和藥敏分析系統和Sensititre熒光快速微生物鑒定/藥敏系統等。細菌產生耐藥性的遺傳基礎是基因突變或獲得耐藥基因，基于耐藥基因檢測的新技術是重要的手段和途徑，包括飛行時間質譜技術、基于聚合酶鏈式反應(PCR)擴增技術的檢測方法、基因芯片和全基因組測序。

現有的基于常規藥敏實驗的分析手段是在細菌有無抗生素刺激下，通過檢測細菌的吸光度值或抑菌區域的大小來進行評價。相關的儀器設備具有先進的自動化系統和廣泛的鑒定功能，適用于臨床微生物實驗室、衛生防疫和商檢系統等，雖然在一定程度上縮短了微生物的鑒定和抗生素敏感性的檢測時間，但耗時仍然較長(通常18～36小時)，難以滿足目前臨床急癥感染的快速診斷需求。現有技術中基于耐藥基因分析的方法因其較高的靈敏性和特異性，可以在藥敏實驗結果之前為臨床提供參考，但是也存在諸多不足之處，如利用飛行時間質譜進行病原菌指紋圖譜識別的方法由于技術設備和配套試劑昂貴、檢測耐藥種類有限，主要用于細菌耐藥的科研領域。全基因組測序在發現新耐藥基因/機制上有著先天優勢，但對基因數據庫要求嚴格，因此適合對耐藥機制的深入挖掘和研究工作；基因芯片技術基于核酸雜交的特異性未知樣品進行檢測和分析，具有高通量、快速準確的特點，其局限性在于如技術成本昂貴、檢測靈敏度較低等，這些制約了大規模推廣應用；PCR方法通過針對不同細菌設計特異性引物進行擴增和檢測，對病菌檢測具有很高的靈敏性和選擇性，是一種通用并可擴展的微生物鑒定方法。但由于其復雜的預處理過程，難以在商業化儀器的應用中普遍推廣。

發明內容

1.要解決的技術問題

基于常規藥敏實驗的分析手段普遍操作復雜，檢測周期較長，需要1～3天才能獲得分析結果。而基于耐藥基因分析方法目前尚不能檢測新的耐藥機制，且不能確定含有耐藥基因的菌株是否處于耐藥狀態。現有的檢測方法和儀器存在檢測耗時較長、無法檢測未知病原菌等問題，無法滿足臨床應用的及時性需求的問題，本申請提供了一種快速檢測系統及方法。