כאן, אנו מציגים פרוטוקול המדגים בדיקת זרימה רוחבית של הגברת RNA ומעריכים את היעילות לזיהוי מהיר של Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis ו-Ureaplasmaurealyticum.
הרשמה ל-JoVE נדרשת לצפייה בתוכן זה. התחברו או התחילו בגרסת ניסיון בחינם.
מאמר שיטה
כאן, אנו מציגים פרוטוקול המדגים בדיקת זרימה רוחבית של הגברת RNA ומעריכים את היעילות לזיהוי מהיר של Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis ו-Ureaplasmaurealyticum.
Neisseria gonorrhoeae (NG), Chlamydia trachomatis (CT) ו-Ureaplasma urealyticum (UU) הם פתוגנים נפוצים הקשורים למחלות המועברות במגע מיני (STDs). NG הוא הגורם הסיבתי לזיבה, מה שעלול לגרום להפרעות שונות במערכת אברי המין, כולל אפידידימיטיס, דלקת הערמונית, דלקת צוואר הרחם ואי פוריות. CT הוא מיקרואורגניזם האחראי לדלקת שופכה שאינה גונוקוקלית ולמחלות דלקתיות באגן. UU קשור לדלקת שופכה שאינה גונוקוקלית, דלקת צוואר הרחם, דלקת הערמונית ואי פוריות. הטכנולוגיות המולקולריות הנוכחיות לניתוח NG, CT ו-UU הן לרוב מורכבות וגוזלות זמן. בדיקות מולקולריות מהירות לפתוגנים אלה עשויות להקל על אבחון מוקדם של מחלות מין. בדיקת הזרימה הרוחבית של הגברת RNA (RGT) היא שיטה שאינה דורשת מיצוי חומצות גרעין. בתהליך זה, דגימות עוברות ליזה כדי לשחרר שברי חומצות גרעין, אשר לאחר מכן מוגברים באמצעות שעתוק ושעתוק הפוך. תוצר ה-RNA המוגבר מזוהה ונלכד על ידי בדיקות ספציפיות, ויוצר קומפלקס בדיקה לזיהוי RNA-זהב שניתן לשתק על קרום ניטרוצלולוז באמצעות זרימה רוחבית ליצירת רצועות גלויות. ההליך כולו אורך פחות משעה. מטרת מחקר זה הייתה להעריך את היעילות של RGT לזיהוי מהיר של NG, CT ו-UU. בסך הכל נכללו 1,416 דגימות. העקביות של NG, CT ו-UU כאשר נותחה על ידי RGT בהשוואה לשיטת בדיקת הקרינה של תגובת שרשרת פולימראז (PCR) הייתה 99.03% (307/310), 99.38% (159/160) ו-99.02% (303/306), בהתאמה. העקביות של NG, CT ו-UU כאשר נותחו על ידי RGT בהשוואה לריצוף גנים הייתה 99.17% (238/240), 98.95% (188/190) ו-98.30% (173/176), בהתאמה. בהשוואה לשיטת תרבית בידוד פתוגנים, שיעורי הזיהוי עבור בדיקות NG, CT ו-UU היו 100.00% (9/9, 17/17, 8/8). הרגישות והספציפיות הגבוהות, קלות השימוש ודרישות הזמן המופחתות הופכות את הבדיקה הזו לאידיאלית עבור זיהוי מהיר ומדויק של NG, CT ו-UU.
זיהומים המועברים במגע מיני (STIs) מייצגים אתגרים גלובליים משמעותיים לבריאות הציבור, המובילים לתחלואה ותמותה חמורה באברי המין והרבייה1. Neisseria gonorrhoeae (NG) הוא הגורם לזיבה, עם כ-87 מיליון מקרים חדשים המדווחים מדי שנה ברחבי העולם2. פתוגן זה גורם בעיקר לדלקת על ידי פלישה לאפיתל העמודים של מערכת השתן3. כלמידיה טרכומטיס (CT), מיקרואורגניזם נוסף, אחראי לדלקת שופכה שאינה גונוקוקלית ולזיהומים באגן, ומהווה כ-130 מיליון מקרים חדשים מדי שנה4. Ureaplasma urealyticum (UU), התא הפשוט והקטן ביותר המשכפל את עצמו, פולש בקלות לרקמת צוואר הרחם הפגועה וקשור לדלקת שופכה שאינה גונוקוקלית, דלקת צוואר הרחם, דלקת הערמונית ואי פוריות5. כל הזיהומים הללו הם לרוב אסימפטומטיים אצל נשים וגברים כאחד, אך הם עלולים להוביל לסיבוכים חמורים אם לא מטפלים בהם במהירות. זיהומים אימהיים עלולים לגרום לתוצאות הריון שליליות חמורות, כולל לידה שקטה, הפלה, לידה מוקדמת וזיהום עוברי ישיר6. לכן, יש חשיבות עליונה לפיתוח שיטה מהירה, רגישה, ספציפית וידידותית למשתמש לזיהוי פתוגנים.
זיהוי מהיר ומדויק של פתוגנים הוא קריטי לאבחון וניהול יעיל של מחלות. לשיטות גידול מסורתיות, הדורשות בידוד, תרבית וזיהוי של פתוגנים, יש חסרונות משמעותיים, כולל היותן גוזלות זמן ובעלות רגישות נמוכה. למרות שריצוף גנים מתהדר בשיעור דיוק גבוה, הוא מחייב סביבה וציוד מורכבים, מה שהופך אותו ליקר וגם גוזל זמן. טכנולוגיות מולקולריות קונבנציונליות לניתוח NG, CT ו-UU התקבלו באופן נרחב; עם זאת, שיטות אלו הן לרוב מסובכות וגוזלות זמן, ודורשות מכשור מתוחכם, טכנאים מיומנים וזמני עיבוד ארוכים. לכן, יש צורך דחוף בשיטת אבחון מולקולרית פשוטה ואמינה כדי להתמודד עם המגבלות של גישות קונבנציונליות. בדיקת הזרימה הרוחבית של הגברת RNA (RGT) מציעה אלטרנטיבה מהירה, רגישה וספציפית ללא צורך בהליכים מורכבים 7,8. בשיטה זו, דגימות עוברות ליזה ישירה כדי לשחרר שברי חומצות גרעין ללא מיצוי חומצות גרעין, ושברים אלה מוגברים באמצעות שעתוק ושעתוק הפוך. תוצר ה-RNA המוגבר מזוהה ונלכד על ידי בדיקות ספציפיות, ויוצר קומפלקס בדיקה לזיהוי RNA-זהב, שניתן לשתק על קרום ניטרוצלולוז באמצעות זרימה רוחבית ליצירת רצועות גלויות9. התהליך כולו אורך פחות משעה, מה שהופך אותו למתאים ביותר לבדיקות מעבדה חירום.
במחקר זה, גייסנו 1,416 דגימות כדי להעריך את השימוש ב-RGT לזיהוי NG, CT ו-UU. הדגימות נותחו באמצעות RGT, בדיקת פלואורסצנטיות PCR, ריצוף גנים ושיטות תרבית בידוד פתוגנים. התוצאות הצביעו על כך ששיטת RGT הייתה מדויקת ותואמת לשיטות אבחון קונבנציונליות. לסיכום, הרגישות והספציפיות הגבוהות, קלות השימוש ודרישות הזמן המופחתות הופכות את הבדיקה הזו לאידיאלית לזיהוי מהיר ומדויק של NG, CT ו-UU, מה שמרמז על יישומה המבטיח באבחון רפואי ראשוני של מחלות מין.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
מחקר זה נערך בהתאם להנחיות האתיות והאישור שניתן על ידי מועצת הביקורת המוסדית של בית החולים העממי הראשון בפושאן, מחוז גואנגדונג, סין (מסמך סקירה אתית מס'. LR (2025) 136). בסך הכל נאספו 1,416 דגימות מטוש איברי המין (716 ממטופלות נשים, 700 ממטופלים גברים) מאנשים החשודים קלינית במחלות מין שלא עברו טיפול אנטיביוטי במהלך 14 הימים שקדמו לכך (טבלה משלימה 1). עבור כל משתתף, מטושים זוגיים התקבלו בו זמנית ונותחו במקביל: האחד בשיטת הבדיקה (RGT) והשני בשיטת הייחוס (בדיקת פלואורסצנטיות PCR, ריצוף גנים ותרבית בידוד פתוגנים, בהתאמה). ההסכמה הבין-מתודית כומתה באמצעות מקדם קאפה של כהן (κ), כאשר הפרשנות מונחית על ידי הקריטריונים של לנדיס וקוך.
הערה: פרוטוקול הבדיקה עבור CT ו-UU עוקב אחר שלבים פרוצדורליים זהים לאלה המתוארים עבור NG, עם שינויים מוגבלים לריאגנטים ספציפיים לפתוגן. ניסוחים של ריאגנטים מפורטים מסופקים בשלב 2.1 (טבלה משלימה 2, טבלה משלימה 3 וטבלה משלימה 4).
1. איסוף דוגמאות
2. הכנה
3. לייז את התאים כדי לחלץ RNA
4. הגברה איזותרמית של RNA
5. בדיקת זרימה רוחבית
6. ניתוח תוצאות
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
עקביות שיטות בדיקת הקרינה RGT ו-PCR
בסך הכל נותחו 310 דגימות עבור גז טבעי, המורכבות מ-161 נקבות ו-149 גברים. שיעור צירוף המקרים החיובי היה 98.78% (95%CI: 93.39%-99.97%), בעוד ששיעור צירוף המקרים השלילי היה 99.12% (95% CI: 96.87%-99.89%). שיעור צירוף המקרים הכולל היה 99.03% (רווח בר-סמך 95%: 97.20%-99.80%). ערך העקביות של קאפה היה 0.975 (רווח בר-סמך 95%: 0.947-1.003, Z = 17.171, P < 0.05) (טבלה 1). היו שלוש דגימות עם תוצאות...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
במחקר זה, נעשה שימוש ב-RGT לאיתור פתוגנים של מחלות מין, כולל NG, CT ו-UU. כאשר בוצעה תחת פרוטוקולים תפעוליים מחמירים, בדיקת ה-RGT הראתה התאמה חזקה לשיטות אבחון מבוססות כגון בדיקת פלואורסצנטיות PCR, ריצוף גנים וטכניקות תרבית בידוד פתוגנים. הרגישות והספציפיות של בדיקת RGT היו דומות או עלו על אלו של מתודולוגיות שדווחו בעבר, כפי שמעידים ניתוחים השוואתיים עם אמות מידה מבוססות10,11.
האמינות של מתודולוגיית RG...
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
למחברים אין ניגודי אינטרסים לחשוף.
אנו מודים ל-Wuhan Zhongzhi Bio-Technologies Inc. על הריאגנטים וההדרכה הטכנית שהוצעו למחקר זה.
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
| שם | חברה | מספר קטלוג | הערות |
|---|---|---|---|
| 10% (w/v) נתרן היפוכלוריט | הכנה במעבדה. | הכנה במעבדה. | תמיסת אקונומיקה מדוללת לטיהור והשבתה של פתוגנים על ציוד או משטחים. |
| 75% (v/v) אתנול | Ante Food Co., Ltd (אנהוי, סין) | http://www.antegroup.com/product_detail_cn/id/81.html | תמיסת אתנול מימית המשמשת לחיטוי פני השטח |
| פיפטה בנפח מתכוונן (0.5– 10 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101004 | מיקרופיפטה חד-ערוצית לטיפול מדויק בנפחים בקנה מידה של מיקרוליטר. |
| פיפטה מתכווננת בנפח (100– 1000 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101014 | פיפטה חד-ערוצית מכוילת לטיפול בנוזלים בנפח גדול. |
| פיפטה מתכווננת בעוצמת קול (10– 100 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101008 | פיפטה חד-ערוצית המותאמת לנפחי ביניים, הנפוצה בפרוטוקולים של ביולוגיה מולקולרית. |
| פיפטה מתכווננת בנפח (20– 200 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101009 | פיפטה חד-ערוצית להעברות בנפח בינוני, מתאימה להצעה מדויקת של ריאגנטים. |
| ארון בטיחות ביולוגית (HF Safe-1200) | HealForce Bio-Meditech Holdings Limited (הונג קונג, סין) | HF Safe-1200 | A Class II ארון בטיחות ביולוגית המבטיח כוח אדם, דגימה והגנה על הסביבה במהלך טיפול במיקרואורגניזמים פתוגניים או תרביות תאים. |
| צינורות צנטריפוגה | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (גואנגג'ואו, סין) | גואנגג'ואו Yuexiu הגשת מכשירים רפואיים מס' 20210414 | למיצוי חומצות גרעין, כדורי תאים והליכי מעבדה אחרים. |
| בדיקת חומצת גרעין Chamydia trachomatis (CT) (בדיקת הגברת RNA-זרימה לרוחב) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (ווהאן, סין) | A.10.309-STD-RG-002 | לזיהוי איכותי של RNA חומצת גרעין Chamydia trachomatis בדגימות ספוגית באברי המין ודרכי השתן. |
| CO2 Incubator | Thermo Fisher Scientific(Asheville, USA) LLC | SN:300504406 | משמש לתרבית תאים, מספק סביבה יציבה עם טמפרטורה מבוקרת (37° C), לחות וריכוז CO2 (בדרך כלל 5%) כדי להבטיח צמיחה אופטימלית של תאים. |
| צלחת תרבות | Corning Incorporated (קורנינג, ארה"ב) | 50 מ"מ ואקוטי; 9 מ"מ | לתרבית תאים דביקים והרחבתם. |
| ערכת זיהוי עבור חומצת גרעין ל-Chamydia trachomatis (CT) (PCR-Fluorescence Probing) | Fosun Diagnostics (שנחאי, סין) Co., Ltd | סין תעודת רישום מכשור רפואי מס' 20143402234 | לזיהוי איכותי של חומצת גרעין של Chamydia trachomatis בדגימות ספוגית באברי המין ובדרכי השתן. |
| ערכת זיהוי של חומצת גרעין ל-Neisseria Gonorrhoeae (NG) (PCR-Fluorescence Probing) | Fosun Diagnostics (Shanghai, China) Co., Ltd | סין תעודת רישום מכשור רפואי מס' 20173401080 | לזיהוי איכותי של חומצת גרעין של Neisseria gonorrhoeae בדגימות ספוגית באברי המין ובדרכי השתן. |
| ערכת זיהוי עבור חומצת גרעין ל-Ureaplasma urealyticum (UU) (PCR-Fluorescence Probing) | Fosun Diagnostics (שנחאי, סין) Co., Ltd | סין תעודת רישום מכשור רפואי מס' 20173400536 | לזיהוי איכותי של חומצת גרעין של Ureaplasma Urealyticum בדגימות ספוגית באברי המין ודרכי השתן. |
| DMEM בינוני | תרמו פישר סיינטיפיק בע"מ (וולת'ם, ארה"ב)11965092 | לתרבית כלמידיה טרכומטיס. | |
| קצות פיפטות מסנן (10 μ L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (גואנגג'ואו, סין) | TF-10-BXL | לפיפטינג מדויק בניסויים. |
| קצות פיפטות מסנן (200 μ L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (גואנגג'ואו, סין) | TF-200-BXL | לפיפטינג מדויק בניסויים. |
| ספוגית איברי המין | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (גואנגג'ואו, סין) | Hz112 | ספוגיות סטריליות עם קצה כותנה לאיסוף דגימות קליניות ממשטחי רירית איברי המין. |
| סרום בקר עוברי של Gibco (FBS) | Thermo Fisher Scientific Inc. (וולת'אם, ארה"ב)10270106 | לתרבית כלמידיה טרכומטיס. | |
| שקופיות זכוכית | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (גואנגג'ואו, סין) | גואנגג'ואו Yuexiu הגשת מכשירים רפואיים מס' 20210414 | שקופיות זכוכית סטנדרטיות עם טיפול נגד דהייה להכנת מריחות תאים או קטעי רקמות, תואמות לפרוטוקולי צביעת גרם. |
| ערכת סינתזה של Goldenstar RT6 cDNA Ver2 | Beijing Tsingke Biotech Co., Ltd (בייג'ינג, סין)TSK302S | לסינתזה של הגדיל הראשון של cDNA בשלב הראשון של RT-PCR הדו-שלבי. הוא מכיל את כל הריאגנטים הנדרשים לסינתזה של cDNA מ- RNA. | |
| ערכת צביעה גרם | Baso Diagnostics, Inc. (ג'וחאי, סין) | BA4012 | ערכת צביעה המכילה קריסטל סגול, יוד, מסיר צבע וספרנין להבדיל בין Neisseria Gonorrhoeae. |
| IBM SPSS Statistics (V25.0) | International Business Machines Corporation (ניו יורק, ארה"ב) | גרסה 25.0 | לניתוח נתונים. |
| מעקר אינפרא אדום | Huaxixinrui (צ'ינגדאו) מכשירים אנליטיים ושות', בע"מ | MJ-200W | לטיהור מיידי של לולאות חיסון או מלקחיים, מזעור זיהום צולב בארונות בטיחות ביולוגית. |
| לולאת חיסון | BKMAM Biotechnology Co., Ltd. (הונאן, סין)110306002 | להעברת דגימות מיקרוביאליות, פסים או חיסון. | |
| מיקרוסקופ הפוך (IX-51) | תאגיד אולימפוס (טוקיו, יפן) | קוד נכס של מעבדה: 71807101 | להתבוננות בתאים דבקים או בדינמיקה של תאים חיים בצלחות תרבית. |
| מערכת ספקטרומטריית מסה מיקרוביאלית אוטומטית MALDI Biotyper | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG (ברמן, גרמניה) | רישום יבוא מכשור רפואי לאומי מס' 20182222017 | מערכת מבוססת ספקטרומטריית מסה של MALDI-TOF לזיהוי מיקרוביאלי מהיר באמצעות פרופיל חלבונים, המאפשרת זיהוי מינים של חיידקים ופטריות במעבדות מיקרוביולוגיה קלינית. |
| קווי תאים של מקוי | נשמרו במעבדה. | נשמר במעבדה. | לתרבית כלמידיה טרכומטיס. |
| חממה תרמוסטטית Microplate Leopard70-4 (קיבולת 4 צלחות) | Leaptec Scientific Instruments (בייג'ינג) ושות', בע"מ | Leopard70-4 | אינקובטור מיקרו-פלטות המכיל עד 4 מיקרו-פלטות סטנדרטיות, עם טווח טמפרטורות מסביבה עד 70 מעלות; ג, משמש לשלבי הדגירה. |
| מיקרוסקופ (OLYMPUS CX43) | תאגיד אולימפוס (טוקיו, יפן) | https://lifescience.evidentscientific.com.cn/zh/microscopes/upright/cx43-33/ | לתצפית על דגימה קלינית (למשל, מורפולוגיה של תאים, דגימות מוכתמות). |
| מיני מתכת אמבטיה MiniG-R100 | Leaptec Scientific Instruments (בייג'ינג) ושות', בע"מ | MiniG-R100 | לוויסות טמפרטורה מהיר במהלך הניסוי, כגון חימום, דגירה או סיום תגובות בדגימות בנפח קטן. |
| בדיקת חומצות גרעין Neisseria gonorrhoeae (NG) (בדיקת הגברת RNA-זרימה רוחבית) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (ווהאן, סין) | A.10.309-STD-RG-001 | לזיהוי איכותי של RNA של חומצת גרעין Neisseria gonorrhoeae בדגימות ספוגית באברי המין ודרכי השתן. |
| מגיב מיצוי חומצות גרעין | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (ווהאן, סין) | A.10.105-SC-001 | למיצוי, העשרה וטיהור של חומצות גרעין. |
| מדיום הובלת דגימות | QIAGEN N.V. (ונלו, הולנד) | 5128-1220 | מדיום זה פותח במיוחד לאיסוף, שימור והובלה של דגימות קליניות, מה שמבטיח את הכדאיות של כלמידיה טרכומטיס ו Neisseria gonorrhoeae לבדיקות אבחון עוקבות. |
| צנטריפוגה תרמוסטטית | בקמן קולטר, בע"מ (בריאה, ארה"ב) | SN: MRZ21L037 | לכדורי תאים, חיידקים או חומצות גרעין. |
| TM בינוני | שנחאי Yihua מדע רפואי & טכנולוגיה ושות', בע"מ (שנגחאי, סין) | שנחאי Pu מכשירים רפואיים הגשת מס' 20140081 | מדיום TM יכול לשמש לבידוד, טיפוח וזיהוי של Neisseria gonorrhoeae מדגימות קליניות כדי לסייע באבחון זיבה. |
| טריפסין-EDTA (0.25%) | Thermo Fisher Scientific Inc. (וולת'אם, ארה"ב)25200072 | לדיסוציאציה עדינה של תאים דבקים במהלך תת-תרבות או הליכים ניסיוניים. | |
| בדיקת חומצת גרעין של Ureaplasma urealyticum (UU) (בדיקת הגברת RNA-זרימה לרוחב) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (ווהאן, סין) | A.10.309-STD-RG-003 | לזיהוי איכותי של RNA של חומצת גרעין Ureaplasma urealyticum בדגימות ספוגית באברי המין ודרכי השתן. |
| Ureaplasma urealyticum ו-Mycoplasma hominis ערכת תרבית, זיהוי ורגישות לתרופות | Hebei Zhongaisheng Biotechnology Co., Ltd. (הביי, סין) | רישום מכשור רפואי מס' 20152400168 | לבידוד סלקטיבי, תרבית, זיהוי וקביעת רגישות לתרופות של Ureaplasma urealyticum ו-Mycoplasma hominis. |
| מערבל מערבולת | Xinkang Medical Instrument Co. Ltd (ג'יאנגסו, סין) | XK80-A | מכשיר מעבדה להומוגניזציה של דגימות נוזליות על ידי תסיסה מהירה. |
הגישה מוגבלת. התחברו או התחילו תקופת ניסיון כדי לצפות בתוכן זה.
