方法論記事

DNAマイクロアレイチップ法による マイコバクテリウム 種の同定

DOI:

10.3791/68234

2025年6月24日

この記事について

サマリー

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ここでは、関連疾患の診断精度と臨床利用効率を向上させるマイ コバクテリウム 種を同定するためのDNAマイクロアレイチップ法を紹介します。

要約

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この研究では、 マイコバクテリウム 種を正確に同定するために設計されたDNAマイクロアレイチップ法を紹介します。この方法は、非対称PCR増幅とハイブリダイゼーションの原理を活用することにより、 結核菌 複合体やさまざまな非結核性抗酸菌を含む17の一般的な抗酸菌を標的としています。マイコバクテリア症が疑われる患者の喀痰、膿、気管支肺胞洗浄液、脳脊髄液、穿刺液など、幅広い臨床検体に適用できます。このアッセイでは、非対称PCRにより マイコバクテリウム(Mycobacterium )ゲノムの標的配列を増幅し、その後、マイクロアレイチップ上のプローブとハイブリダイゼーションします。独自のプローブ配置(12列×10列のマイクロアレイで5回繰り返す)と制御プローブの使用により、信頼性が向上しています。1,724のサンプルを用いた臨床試験では、高い性能が示されました。この方法は、シーケンシング結果と比較して、100%の臨床的特異性、感度、および全体的な一致を達成しましたが、検出範囲を超えた2つのまれな非結核性抗酸菌サンプルを除いて。このDNAマイクロアレイチップ法は、従来の診断技術よりも大幅に改善され、診断時間を短縮し、より包括的な検出を提供するため、マイコバクテリア疾患の診断と管理に大きな可能性を秘めています。

概要

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細菌属のマイコバクテリウムは、人間と動物の健康に重要な意味を持つ多様な生物群を包含しています。結核の原因物質である結核菌は、長年にわたる世界的な健康問題でした。何十年にもわたる予防と治療の努力にもかかわらず、結核は依然として公衆衛生上の大きな脅威であり、世界中で年間驚異的な数の死亡者と新規感染者を出しています1,2。非結核性抗酸菌(NTM)も、特に特定の患者集団や環境において、重要な病原体としてますます認識されるようになっています。

マイコバクテリウム種の正確な同定は、効果的な疾病管理の基礎です3,4。従来の診断方法には固有の制限があります。歴史的に頼られてきた文化ベースの技術は、時間がかかることで有名です。マイコバクテリアの分離と培養のプロセスには数週間から数か月かかることがあり、その間に患者は病気の進行や他の人への感染の可能性を経験する可能性があります。さらに、一部のマイコバクテリア種は培養が非常に困難であり、偽陰性の結果や治療の遅延または不正確につながります5,6

また、よく使われる方法である耐酸性染色法では、脱色に抵抗する独自の細胞壁特性に基づいてマイコバクテリアを同定することができます。しかし、異なる マイコバクテリウム 種を区別する特異性を欠いており、マイコバクテリアの存在を広く示すだけである7。ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)などの分子的方法は、これらの欠点のいくつかを克服するための代替手段として登場しています。PCRは、培養法よりも迅速にマイコバクテリアDNAを検出することができるため、より迅速な診断が可能になります。しかし、従来のPCRアッセイは通常、限られた数の遺伝子を標的としており、特に密接に関連する マイコバクテリウム5を扱う場合、包括的な種同定を提供しない場合があります。

DNAマイクロアレイ技術は、微生物学と診断の分野に革命をもたらしました。これは、複数の遺伝的標的を同時に分析する能力を提供し、微生物集団のより包括的で詳細なビューを提供します8,9。この分野における最近の研究は、マイコバクテリウム同定のための高度な分子技術の可能性と重要性をさらに明らかにしています。例えば、Wangらによる研究では10、臨床現場での希少なマイコバクテリウム種の検出において、改変DNAマイクロアレイチップの感度と特異性が向上することが実証されました。彼らの調査結果は、マイクロアレイ技術の継続的な最適化の価値を強調しています。Wang氏らによる別の研究11は、結核患者の臨床転帰とDNAマイクロアレイデータの統合に焦点を当てたものです。この結果は、正確なマイコバクテリウム種同定の予後的価値と個別化医療の可能性についての洞察を提供しました。

テストの原理
このキットは、DNAマイクロアレイチップ技術を採用し、非対称ポリメラーゼ連鎖反応(PCR)増幅およびハイブリダイゼーションの原理と組み合わせて、マイコバクテリウム種の同定を行っています。このキットには、マイコバクテリウム種同定チップと非対称PCR増幅試薬が含まれています。チップは、マイコバクテリウム種の検出と同定のための種特異的プローブで固定されています。検出対象には、結核菌複合体、マイコバクテリウム・イントラセルラーレマイコバクテリウム・アヴィウム、マイコバクテリウム・ゴルドナエ、マイコバクテリウム・カンサシー、マイコバクテリウム・フォーチュイタム、マイコバクテリウム・スクロフラセウム、マイコバクテリウム・フラベセンス、マイコバクテリウム・テラエ、マイコバクテリウム・ケロナエおよびマイコバクテリウム・アブセッサス、マイコバクテリウム・フライ、マイコバクテリウム・ノンクロモジェニカム、マイコバクテリウム・マリナムマイコバクテリウム・ウルセランス、マイコバクテリウム・アウラム、マイコバクテリウム・シュルガイおよびマイコバクテリウム・マルモエンセ、マイコバクテリウム・ゼノピ、マイコバクテリウム・スメグマティス。

これら17種類のマイコバクテリウム種を検出することは、正確な臨床診断と患者管理に不可欠です。結核菌複合体(MTBC)は、結核におけるその役割のために優先されており、感染を抑制し、薬剤耐性に対処するために即時の隔離と多剤併用療法が必要です。M. aviumM. intracellulareなど、Mycobacterium avium-intracellulare複合体(MAC)内の生物種は、主に免疫不全の人(HIV/AIDSなど)や慢性肺疾患の人に影響を及ぼし、マクロライドベースの長期レジメンが必要です。M. abscessusM. fortuitum のような急速に増殖するマイコバクテリア (RGM) は、抗生物質耐性で悪名高く、しばしば重度の皮膚、軟部組織、または肺の感染症を引き起こすため、手術と標的抗生物質 (アミカシン、マクロライドなど) の積極的な組み合わせが必要です。M. gordonaeM. smegmatis などの環境生物は頻繁に汚染物質として発生しますが、特定の状況で日和見感染を引き起こす可能性があり、不必要な治療を避けるためには慎重な臨床的相関が必要です。M. marinum (水生生物への曝露に関連) や M. ulcerans (ブルーリ潰瘍に関連) などの病原体には、明確な疫学的ニッチがあり、曝露履歴の評価を導きます。まれではあるが臨床的に関連性のある種(例:M. szulgaiM. malmoense)は結核を模倣し、種特異的なレジメンを必要とする。治療期間、薬剤の選択(例:M. kansasiiのリファンピン感受性対NTMの内因性耐性)、および予後は大幅に異なるため、正確な同定が最も重要です。分子診断と抗菌薬感受性試験は、特に免疫不全の集団や複雑な感染症において、結果を最適化するために不可欠です。

まず、 マイコバクテリウム のゲノムの標的配列を非対称PCRで増幅します。次に、増幅された生成物はチップ上のプローブとハイブリダイズされます。標的の マイコバクテリウム がサンプル中に存在する場合、増幅された生成物はチップ上の対応するプローブに特異的に結合します。最後に、チップ上のハイブリダイゼーションシグナルをスキャンすることにより、サンプル中の マイコバクテリウム の種を特定できます。

遺伝子チップマイクロアレイ技術を用いて、前述の遺伝子を検出するための特異的プローブや各種制御プローブを基板上に固定します。各検出プローブと制御プローブは5回繰り返され、12行×10列のマイクロアレイを形成します。プローブの配置を 図1に示します。各チップには4つの同一のマイクロアレイが含まれており、各マイクロアレイは1つのサンプルを検出できます。

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プロトコル

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この研究は、福建医科大学付属泉州第一病院の倫理委員会によって承認されました (承認番号 2024-K035)。インフォームドコンセントは、臨床検体の収集前にすべての患者から得られました。患者には、研究の目的、関連する手順、および医療に影響を与えることなくいつでも中止する権利について通知されました。

1. サンプル要件

注:臨床的に結核が疑われる患者および非結核性抗酸菌(NTM)疾患の患者からサンプルを採取し、このキットで検査する場合は、次の手順に従ってください。

  1. 患者から喀痰、膿または分泌物、気管支肺胞洗浄液、穿刺液(脳脊髄液、胸膜および腹膜液、心膜液、関節液、胆汁を含む)、尿などのサンプルを採取します。
    1. 喀痰サンプルの場合:
      1. 朝、きれいな水で口をすすぎ、深い喀痰を滅菌サンプル保存容器に咳き込み、密封して検査に出すように患者に指示します。
      2. 4%NaOHの1〜2倍の容量を加え、振とうし、均一に混合します。
      3. 15〜20分後、等量のpH 6.8リン酸緩衝液を加え、均一に混合します。
      4. 室温で2,000 × g で15分間遠心分離し、上清を捨てます。0.9% NaCl 1 mL をピペットで加え、十分に混合します。検出に使用します。
    2. 膿または分泌物サンプルの場合:
      1. 滅菌生理食塩水で表面をすすいでください。滅菌綿棒で膿や分泌物を採取し、密封して検査に送ります。
      2. 4% NaOHの3倍の量を加え、よく振ってよく混ぜます。
      3. 室温で20分間放置し(この間に手動で2回振ってください)、室温で2,000 × g で15分間遠心分離した後、上清を捨てます。0.9% NaCl 1 mL をピペットで加え、均一に混合します。検出に使用します。
    3. 気管支肺胞洗浄液の場合:
      1. 保護された気管支肺胞洗浄(PBAL)チューブを通じて10〜20mLの生理食塩水を注入します。.
      2. 陰圧吸引により滅菌ボトルにサンプルを採取し、試験に送ります。
    4. 脳脊髄液の場合:
      1. 無菌技術を使用して少なくとも2 mLのサンプルを収集します。
      2. 2,000 × g で室温で15分間遠心分離します。上清を捨てます。0.9%塩化ナトリウム溶液1mLをピペットで加え、よく混ぜて試験に用いてください。
    5. 尿サンプルの場合:
      注:朝または中夜と深夜の尿に最初の全量の尿を使用することをお勧めします。尿はカテーテル法によっても採取できます。
      1. 滅菌容器にサンプルを収集し、収集した尿サンプルを4〜5時間放置します。
      2. 2,000 × g で室温で15分間遠心分離します。上清を捨てます。0.9%塩化ナトリウム溶液1mLをピペットで加え、よく混ぜて試験に用いてください。
  2. サンプルの保存
    注:固体媒体上のサンプルは、凍結がその後の操作に影響を与える可能性があるため、凍結して保存しないでください。
    1. 液体媒体に存在するサンプルは、-70°Cで5年以内に保管してください。
    2. すべてのサンプルを2〜8°Cで2か月以内に保管してください。
  3. サンプル輸送
    1. テストアイソレートサンプルを輸送する際は、規制で許可されている条件下でバイオセーフティ要件を満たす密閉容器を必ず使用してください。

2. 実験の準備

  1. チップ洗浄液の調製
    注意: チップの数に応じて、チップ洗浄液Iとチップ洗浄液IIを準備します。容量は、洗浄中にチップが完全に沈むことができるようにする必要があります。それらを均一に混合し、室温(10-30°C)に平衡化します。SSCの最終濃度は2倍、SDSの最終濃度は0.2%です。
    1. チップ洗浄液Iを調製するには、20x SSC、蒸留水(または精製水)、および10%SDSを10:88:2の比率で順番に混合して、チップ洗浄液Iを調製します。例えば、総容量600mLを調製する場合、まず20x SSC60 mLと蒸留水528 mL(または精製水)を60 mL計量し、1 Lビーカーに入れて攪拌ロッドで均一に混合します。その後、10% SDS 12 mL を加え、再度均一に混合します。
    2. チップ洗浄液IIの調製方法:SSCの最終濃度は0.2倍です。20x SSCと蒸留水(または精製水)を1:99の比率で混合して、チップ洗浄液IIを取得します。総量600mLの調製を例にとり、20x SSCを6 mL、蒸留水(または精製水)を594 mLと計量し、1 Lビーカーに入れて均一に混合します。
      注:10%SDS溶液で白い凝集性沈殿物が発生した場合は、50°Cで加熱し、十分に混合してから、マイクロアレイ洗浄バッファーを調製します。Washing Buffer Iが白い凝集性の沈殿物を生成する場合は、50°Cで加熱し、十分に混合し、室温まで平衡化してから使用してください。
  2. 350mLの氷と水の混合物を準備します。
  3. 蒸留水(または精製水)を準備します。

3. 器具・材料の準備

  1. 機器の選択とセットアップ
    1. マイクロアレイチップスキャナーを特定して準備し、キャリブレーションが完了して使用できる状態になっていることを確認します。
    2. 核酸抽出装置を設置し、機能確認や必要な試薬をロードします。
    3. ハイブリダイゼーションボックス遺伝子マイクロアレイチップハイブリダイゼーションボックスを適切な場所に置き、適切な動作状態を確認します。
  2. ピペッティングツールの準備
    1. 0.1-10 μL、2-20 μL、および20-200 μLの仕様のマイクロピペットと、対応する清潔で滅菌済みのピペットチップを収集します。マイクロピペットが正確に校正され、チップが適切に取り付けられていることを確認してください。
  3. 付帯設備の手配
    1. 恒温ウォーターバスを準備し、必要な温度(50°C)に設定します。
    2. 1.5 mLの遠心チューブを遠心分離できる微量遠心分離機を配置し、バランスと速度の設定を確認します。
    3. 清潔で滅菌済みの遠心分離チューブ(200 μLおよび1.5 mL)と、オプションの清潔で滅菌済みの8ウェルストリップ(200 μL)を遠心分離チューブラックに整理します。
  4. サンプルハンドリング機器の準備
    1. 恒温シェーカーを便利な場所に置き、適切な振とうパラメータを設定します。
    2. チップを洗浄するための2つの容器を取っておき、それらが清潔で乾燥していることを確認してください。
    3. スライドラックと遠心分離機を配置し、チップを遠心分離して乾燥させるための容器を手元に用意します。
  5. PCRアンプの調製
    1. PCRアンプのスイッチを入れ、実験プロトコルに従ってプログラムすることで、増幅反応を行う準備ができていることを確認します。

4. 核酸抽出

注:検体調製エリアで操作を実行し、次の手順に従います。

  1. 準備
    1. 核酸抽出チューブに80μLの核酸抽出溶液を加え、0.9%NaClを1mL加えます。
  2. 分離サンプルの収集
    1. サンプル収集を開始するには、サンプルが固体媒体または液体媒体のいずれから採取されているか、サンプルの供給源を調べます。
    2. 固体培地サンプルを採取するには、滅菌接種ループを使用して、適切な固体培地から可視コロニーをピックします。バクテリアが培地全体を覆うように成長した場合は、対応する量のバクテリア芝生を選びます。核酸抽出液が入った核酸抽出チューブに、固体培地をできるだけ選ばないように注意しながら、慎重に入れてください。
    3. 液体培地サンプルの場合は、10〜20 μLの細菌懸濁液を1 McFarland標準以上の濁度で吸引します。核酸抽出液が入った核酸抽出チューブに注入します。
      注:サンプル収集後、固体または液体媒体から、サンプルはその後の核酸抽出操作の準備が整います。
  3. 核酸抽出
    1. 前処理した検体を添加するか、上記のステップ1.1からサンプルを分離した後、核酸迅速抽出装置を使用して核酸を抽出します。抽出した核酸を-20°Cで保存し、一時的に保存します。
      注:抽出効率の指標として、自動抽出器は100コピー/ mLを超えるウイルス核酸負荷でサンプルを抽出できます。一時的な保管期間は2か月を超えてはなりません。

5. PCR増幅

  1. PCR反応系の調製
    1. 試薬保管および調製エリアでは、試験するサンプル数に応じて200μLの遠心分離チューブまたは8ウェルストリップを準備し、事前にサンプル番号をマークします。キットからPCR増幅試薬を取り出し、解凍して自然に溶かし、穏やかに振って均一に混合した後、すばやく遠心分離して試薬をチューブの底に集めます。
    2. サンプル数に応じて、PCR増幅試薬を200 μLの遠心分離管または8ウェルストリップに、チューブあたり18 μLの容量で分注します。チューブキャップをしっかりと閉めてから、増幅反応混合物調製および増幅領域に移します。
    3. 2 μLのテンプレートDNA(試験するサンプルのDNA(核酸抽出チューブ内の上清)、ポジティブコントロール製品、またはネガティブコントロール製品)を検体調製エリアに加えます。各PCR反応システムの総容量が20 μLに達することを確認してください。
      注:増幅中は毎回、ポジティブコントロール製品とネガティブコントロール製品を使用してください。ポジティブコントロール製品は、PCR増幅およびハイブリダイゼーションプロセスにおける品質管理に使用でき、ネガティブコントロール製品は、環境および操作プロセスのモニタリングに使用できます。
  2. 増幅
    1. 試薬を含む遠心分離チューブまたは8ウェルストリップをPCR増幅装置に入れます。機器が必要な温度に予熱されていることを確認してください。次の熱サイクリングプログラムに従ってPCR増幅反応を実施します:94°Cで600秒間の初期変性(1サイクル)。94°Cで30秒間の変性、60°Cで30秒間のアニール、および72°Cで40秒間の伸展を35サイクル行います。72°Cで420秒間の最終延長(1サイクル)。4°Cで無期限に保持します(1サイクル)。

6.チップハイブリダイゼーション

注:PCR増幅反応が終了する前に、次の操作を実行してください。

  1. 恒温水槽の温度を50°Cに設定し、予熱します。
  2. チップの準備
    1. 200 μLの蒸留水(または 図2Aに示すように精製水)を遺伝子マイクロアレイチップハイブリダイゼーションボックスの底に加えます。ボックス内の 2 つの位置決め列の間にブラケットを配置します。
    2. チップの前面を上にしてブラケットに慎重に置き、4つのボスを下に向けてチップをカバースリップで覆います( 図2Bを参照)。
      注意: カバースリップの正しい配置方向を確認して、カバースリップの端がチップの端のラベルと揃うようにします。
  3. ハイブリダイゼーション反応混合物の調製、変性、冷却
    1. サンプル数に応じて200μLの遠心分離チューブまたは8ウェルストリップを調製し、適切にラベル付けします。
    2. ハイブリダイゼーションバッファーをキットから取り出し、完全に溶けるまで50°Cで加熱します。十分に混合した後、マイクロ遠心分離機で迅速に遠心分離します。9 μLのハイブリダイゼーションバッファーを、調製した各200 μL遠心分離チューブまたは8ウェルストリップに分注します。次に、対応するPCR産物6 μLを各チューブに添加し、ハイブリダイゼーション反応混合物あたり総容量15 μLになります。
    3. ハイブリダイゼーション反応混合物(ハイブリダイゼーションバッファーとPCR産物を含む)を95°C(PCR装置または水浴)に加熱し、5分間変性させます。前工程で変性処理を施したハイブリダイゼーション反応混合物を取り出し、直ちに氷水混合物に3分間浸漬します。
  4. ハイブリダイゼーション反応
    1. ハイブリダイゼーション反応混合物を氷浴から取り出し、マイクロピペットで2回上下にピペットで動かし、均一に混合します。白い凝集性沈殿物(存在する場合)が消失した後、カバースリップのローディングホールから13.5μLのハイブリダイゼーション反応混合物を添加し( 図2Cを参照)、ハイブリダイゼーションボックスをすばやく覆い、密封します( 図2Dを参照)。チップ番号、マイクロアレイの位置、および対応するサンプル番号を記録します。
      注:各マイクロアレイに追加できるサンプルは1つだけです。
    2. 密閉されたハイブリダイゼーションボックスを、50°Cに予熱した恒温ウォーターバスに水平にすぐに置きます。 すべてのハイブリダイゼーションボックスが挿入された後、タイマーを120分間開始します。
      注意: ロードプロセス中に気泡が入り込まないようにしてください。ロード開始からチップが乾燥するまでのすべてのステップで、チップマイクロアレイ上の液体が長時間直接空気にさらされないようにして、乾燥によってチップのバックグラウンドが高くなりすぎて結果の解釈が妨げられるのを防ぎます。
  5. チップの洗浄と乾燥
    1. ハイブリダイゼーション反応が完了したら、ハイブリダイゼーションボックスを水平に取り出して分解し、チップを取り出して洗浄します。すぐに、室温(10〜30°C)に平衡化したチップ洗浄液Iを充填した容器(ビーカーなど)のスライドラックにチップを置きます。室温で3分間、恒温シェーカーで80〜100rpmの速度で洗浄します。
    2. チップを室温に平衡化したチップ洗浄液IIで、室温で80〜100rpmの速度で室温で3分間洗浄します。
    3. チップを遠心分離機に入れ、室温で100 × g で5分間遠心分離します。乾燥後、スキャンしてください。
      注意: チップが互いに衝突したり、こすれたりしないようにしてください。

7. チップスキャンと結果の解釈

注意: マイクロアレイチップスキャナーと対応するソフトウェアを使用して、信号を読み取り、結果を解釈します。また、異常な結果とトラブルシューティングについては、 表 1 も参照してください。次の手順に従って操作します(スキャナーとソフトウェアのユーザーマニュアルを参照してください)。

  1. スキャナーと対応するソフトウェアの電源を入れ、[ レーザー制御 ]ボタンをクリックして10分間予熱します。
  2. サンプル番号など、サンプルに関連する各種情報を入力します。
  3. スキャナーの予熱が終了したら、[ イジェクト ]ボタンをクリックし、チップを小さなブラケットピースにしっかりと置きます。チップをスキャナーコンパートメントの開口部にゆっくりと水平に押し込み、[ ロード ]ボタンをクリックします。
  4. チップ番号を入力し、 検出領域 (マイクロアレイ1〜4)をクリックして選択し、[ サンプルの選択 ]をクリックして対応するサンプルを選択しますamp各マイクロアレイに。次に、[ 検出の開始 ]ボタンをクリックしてチップスキャンを実行します。スキャン結果は画面に表示され、自動的に保存されます。
  5. 1つのチップをスキャンした後、手順7.3と7.4を繰り返して次のチップをスキャンします。すべてのチップがスキャンされるまで、この手順に従ってください。
  6. [データ クエリ] ページを使用して、データ クエリと印刷操作を実行します。
  7. すべての操作が完了したら、最初にレーザーをオフにし、次にソフトウェアを終了し、最後にスキャナーの電源を切ります。

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結果

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肯定的な結果
マイコバクテリウム属(内部統制、IC)および結核菌のプローブの場合、それらの陽性結果値はReceiver Operating Charactery(ROC)法によって決定されます。他の16個のNTMの検出に使用されるプローブの場合、それらの正の結果値はパーセンタイル法によって決定されます。

実験的な品質管理
ポジティブコントロール製品の検出結果は、「結核菌 複合体」である必要があります( 図3Aに示すように)。ネガティブコントロール製品の検出結果は、「 マイコバクテリウムなし」である必要があります( 図3Bに示すように)。対照産物の結果に誤りがある場合、同一実験中の全ての試料の結果は無効とされ、再審査が必要になります。

結果の解釈...

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ディスカッション

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本論文で紹介するDNAマイクロアレイチップ法は、結核や非結核性抗酸菌症が疑われる患者の臨床検体(喀痰、膿、気管支肺胞洗浄液、脳脊髄液、穿刺液など)中の核酸を直接検出することができ、確定診断までの時間を大幅に短縮することができます。この研究で提示されたDNAマイクロアレイチップ法は、 マイコバクテリウム 種の同定における大きな進歩を表しています。これは、従来の分子診断法や既存の分子診断法に比べていくつかの利点を提供します12

このアプローチの主な強みの1つは、17種類の一般的なマイコバクテリアを同時に標的にできることです。この広範囲にわたる検出能力は、結核と非結核性抗酸菌症の鑑別診断が困難なことが多い臨床現場では非常に重要です。この手法では、特異的なPCRプライマーと蛍光標識プローブを非対称PCRで使用することで、チッププローブとのハイブリダイゼーションに特異性の高いDNAフラグメントを生成します。精密な塩基対形成の...

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開示事項

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著者には、開示すべき利益相反はありません。

謝辞

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この研究は、福建省自然科学財団プロジェクト(2024J011521)および泉州科学技術計画プロジェクト(2024NY006)の支援を受けました。

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材料

この記事で使用された材料の一覧
名前会社カタログ番号コメント
0.9%塩化ナトリウム注射(NaCl)福州 HAIWANGFUYAOH35020289
アプライドバイオシステムズ増幅装置サーモフィッシャーサイエンティフィックVeriti 96ウェルサーマルサイクラー
キャピタルバイオ LuxScan10K/Bキャピタルバイオルクススキャン10K/B
CapitalBio スライドウォッシャー 24 キャピタルバイオスライドワッシャー24 
 遠心分離機 エッペンドルフ5424R型MaX.速度 15000 min-1
ハイブリダイゼーションバッファー
HybSet遺伝子マイクロアレイチップとカバー
マイコバクテリウム種同定キットキャピタルバイオ301030
ネガティブコントロール、ポジティブコントロール
核酸抽出器天龍ジーンロテックス 96
PCR増幅試薬
pH 6.8リン酸緩衝液上海元業バイオテクノロジーR20029-10
ピペッターとチップサーモサイエンティフィック0.1 - 10 & ミュー;L、2 - 20 & ミュー;L、および20〜200&m。L、100-1000 &L
qEx-DNA/RNA核酸抽出または精製キット天龍qEx-DNA/RNA
SDSのキャピタルバイオ441060
水酸化ナトリウム(NaOH)XILONGS 科学的XK13-011-00027
SSCのキャピタルバイオ441050
サーモスタット式ウォーターバススルイHH-W600

参考文献

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  1. Primm, T. P., Lucero, C. A., Falkinham, J. O. III Health impacts of environmental mycobacteria. Trends Genet. 38 (8), 821-830 (2004).
  2. Sawyer, J., et al. Mycobacterium bovis and its impact on human and animal tuberculosis. Trends Genet. 39 (8), 587-592 (2023).
  3. Zhao, Q., et al. The impact of DNA microarray chip technology on the diagnosis and management of non-tuberculous mycobacterial infections in immunocompromised patients. Antimicrob Agents Chemother. 65 (12), e01500-e01500 (2021).
  4. Liu, S., et al. DNA microarray-based detection of drug-resistant Mycobacterium strains: a single-center experience. Clin Microbiol Infect. 26 (10), 1400-1407 (2020).
  5. Li, J., et al. Comparative evaluation of DNA microarray and next-generation sequencing for Mycobacterium identification. Int J Infect Dis. 118, 250-258 (2022).
  6. Chen, K., et al. Optimizing probe design for DNA microarray-based Mycobacterium identification: a computational biology approach. BMC Microbiol. 19 (2), 120-129 (2019).
  7. Michelet, L., Boschiroli, M. L. Mycobacterium uberis. Microorganisms. 8 (11), 1701(2020).
  8. Imran, M., et al. DNA microarray technology for the detection and identification of Mycobacterium species: a review. J Microbiol Biotechnol Res. 6 (2), 275-285 (2020).
  9. Garcia-Sanchez, L., et al. Advances in DNA microarray technology for Mycobacterium detection and characterization. J Mol Diagn. 24 (5), 650-662 (2022).
  10. Wang, L., et al. Machine learning analysis of SERS fingerprinting for the rapid determination of Mycobacterium tuberculosis infection and drug resistance. Comput Struct Biotechnol J. 26 (20), 5364-5377 (2022).
  11. Wang, X., et al. Integration of DNA microarray data with clinical outcomes in tuberculosis patients: implications for personalized medicine. Mol Diagn. 16 (3), 150-160 (2024).
  12. Wang, X., et al. Rapid identification of Mycobacterium tuberculosis complex and common non-tuberculous Mycobacteria by DNA microarray chip. BMC Microbiol. 21 (1), 242(2021).
  13. Smith, J. D., et al. DNA microarray insights into Mycobacterium epidemiology and control strategies. J Clin Microbiol. 60, e02033-e02121 (2022).
  14. Garcia, L. M., et al. Tracking Mycobacterial spread via DNA microarray: a community-based study. PLoS One. 18 (3), e0282123(2023).
  15. Li, H., et al. Economic evaluation of DNA microarray chip technology in Mycobacterium diagnosis. Diagnostics. 11 (12), 2235(2021).
  16. Wang, Z., et al. Cost-benefit analysis of implementing DNA microarray chip for Mycobacterium detection in clinical settings. J Med Econ. 25 (1), 113-122 (2022).
  17. Liu, Y., et al. False positives and false negatives in DNA microarray chip detection of Mycobacteria: a comprehensive analysis. Microb Pathog. 149, 104671(2020).
  18. Chen, L., et al. Validation and improvement of DNA microarray chip for Mycobacterium identification: coping with genetic variants. Front Cell Infect Microbiol. 11, 627923(2021).

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