$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Helicobacter pylori (H. pylori) is een Gram-negatieve bacterie die voorkomt tussen het pylorusslijmvlies en de submucosa van het maagantrum 1,2. In 1994 classificeerde de Wereldgezondheidsorganisatie/het Internationaal Agentschap voor Kankeronderzoek (WHO/IARC) het als kankerverwekkend van klasse I. Afhankelijk van of ze vacuolaire cytotoxine A (VacA) en cytotoxine-gerelateerde gen A (CagA) toxinen tot expressie brengen, worden ze onderverdeeld in twee typen: type I H. pylori-infectie virulente stam: virulenter en schadelijker voor patiënten. Nauw verwant aan de incidentie van maag- en darmzweren en maagkanker, omvat Type II H. pylori-infectie stammen met een lage virulentie met een zwakke pathogeniteit, die zich over het algemeen manifesteert als milde indigestie 3,4. Onderzoekers hebben ontdekt dat het infectiepercentage van type I hoger is dan dat van type II, waarbij de infectiepercentages van type I en type II respectievelijk 72.4% en 27.6% zijn5. Snelle detectie van H. pylori-typen, vooral het onderscheid tussen type I en type II, is cruciaal voor klinische behandeling en ziektepreventie.
Chronische gastritis veroorzaakt door H. pylori-infectie kan leiden tot ernstige aandoeningen van het spijsverteringsstelsel, zoals atrofische gastritis, maagzweer, adenocarcinoom van de maag en slijmvliesgeassocieerd lymfoïde weefsel (MALT) lymfoom bij geïnfecteerde patiënten 6,7,8. De Global Burden of Disease Study van 2014 voorspelt dat vanaf 2010elk jaar ongeveer 3,5 sterfgevallen per 100.000 mensen zullen worden veroorzaakt door maagzweren. Uit onderzoeksrapporten bleek dat bijna 800.000 nieuwe gevallen van maagkanker wereldwijd in 2018 verband hielden met H. pylori-infectie 10. In de afgelopen jaren hebben studies aangetoond dat H. pylori-infectie ook nauw verwant is aan neurologische aandoeningen, hart- en vaatziekten, diabetes, enz. H. pylori-infectie is een wereldwijd probleem voor de volksgezondheid geworden. Daarom is een nauwkeurige detectie van H. pylori-infectie belangrijk voor de detectie van gerelateerde ziekten. Behandeling is cruciaal, waardoor nauwkeurige detectie van H. pylori een onderzoekshotspot is.
Aangezien het infectiepercentage van H. pylori hoog is in China, is tijdige en nauwkeurige detectie van H. pylori-infectie nuttig voor vroege detectie en behandeling en heeft het een positieve betekenis voor de preventie en behandeling van maagkanker. Er zijn verschillende methoden voor het detecteren van H. pylori-infectie, waaronder invasieve methoden zoals snelle ureasetest (RUT), gekleurde microscopie van delen van maagslijmvliesweefsel, endoscopie en C13- of C14-ureumademtest. (UBT), H. pylori ontlastingsantigeentest (SAT) en andere niet-invasieve methoden 11,12,13. Deze detectiemethoden hebben bepaalde beperkingen. Het histologisch onderzoek kan bijvoorbeeld vals-negatieve resultaten opleveren vanwege de kwaliteit en grootte van het biopsiemonster dat op de biopsieplaats is geselecteerd; de ademtest kan worden beïnvloed door het recente gebruik van antibiotica of protonpompremmers (PPI) door de patiënt en de invloed van verschillende beïnvloedende factoren 11,14,15. Gezien de beperkingen van traditionele methoden, zoals tijdrovende en onvoldoende gevoeligheid en specificiteit, heeft de ontwikkeling van snelle diagnostische methoden op basis van quantum dot immunofluorescentie (QD-IF) een groot toepassingspotentieel laten zien op het gebied van bioassays16,17. QD-IF-analyse introduceert quantum dot fluorescerende sondes om specifieke detectie van moleculaire doelen te bereiken door specifieke binding aan moleculaire doelen18,19.
Quantum dots zijn halfgeleider nanodeeltjes met een straal kleiner dan of dicht bij de Bohr-excitonstraal, meestal 1 tot 10 nm. Quantum dots worden gebruikt als fluorescerende sondes. Fluorescentiesignalen worden gegenereerd door opwindende kwantumdots en kwantitatieve gegevens worden verkregen door het apparaat te meten. De voordelen zijn onder meer een breed scala aan excitatiegolflengten, smalle emissiegolflengten, instelbare fluorescentiegrootte, hoge gevoeligheid, goede optische stabiliteit, lange fluorescentielevensduur, grote Stokes-verschuiving en hoge kwantumfluorescentie-efficiëntie. Quantum dots overwinnen de tekortkomingen van andere markers, zoals een korte luminescentietijd, nauwkeurige omgevingsvereisten, slechte herhaalbaarheid, slechte stabiliteit (zoals fluorescerende kleurstoffen), enzyminactivatie en lage gevoeligheid. Quantum dot fluorescentie immunoassay combineert de voordelen van quantum dot fluorescentie immunoassay en biomarker fluorescentie immunoassay en heeft de voordelen van eenvoud, snelheid, hoge specificiteit en hoge gevoeligheid20,21.
Traditionele diagnostische hulpmiddelen voor de detectie van H. pylori, waaronder bacteriecultuur, ureumademtest en serologische tests, hebben hun eigen beperkingen. Bacteriecultuur is tijdrovend en vereist strikte laboratoriumomstandigheden, wat vaak resulteert in een relatief lage gevoeligheid als gevolg van de kieskeurige groeivereisten van H. pylori. De ureumademtest kan onder bepaalde omstandigheden vals-negatieve resultaten opleveren, zoals recent gebruik van antibiotica of protonpompremmers 22,23,24. Serologische tests kunnen in sommige gevallen alleen blootstelling in het verleden aangeven in plaats van de huidige infectiestatus, en ze missen het vermogen om onderscheid te maken tussen verschillende virulentietypen van de ziekteverwekker.
Quantum Dot Immunofluorescentie (QD-IF)-technologie daarentegen is naar voren gekomen als een veelbelovend alternatief. QD-IF combineert de uitstekende optische eigenschappen van quantum dots, zoals hoge fluorescentie-intensiteit, smalle emissiespectra en goede fotostabiliteit, met de specificiteit van immunologische reacties. Dit maakt een snelle en gevoelige detectie van H. pylori-antigenen of antilichamen in biologische monsters mogelijk. Bovendien heeft het het unieke voordeel dat het in staat is om tegelijkertijd het virulentietype van de infecterende stam te identificeren, wat traditionele methoden moeilijk kunnen bereiken. Door deze leemte in het diagnostische proces op te vullen, heeft QD-IF-technologie een groot potentieel om een revolutie teweeg te brengen in de manier waarop we H. pylori-infecties diagnosticeren en behandelen, waardoor meer gepersonaliseerde en effectieve medische interventies mogelijk worden.
Over het algemeen is er een dringende klinische behoefte aan een niet-invasieve, effectieve diagnostische methode die H. pylori-infectie en zijn virulentietypen (type I en type II) tegelijkertijd kan detecteren. Dit artikel heeft tot doel de QD-IF-methode te gebruiken om de aanwezigheid van H. pylori-infectie in weefselmonsters te evalueren en een snelle en nauwkeurige methode te construeren voor het detecteren van H. pylori-infectietypes . Snelle detectie van H. pylori-infectie en zijn virulentietypes is van groot belang voor het bereiken van precisiegeneeskunde, het verbeteren van de behandelingseffecten, het verminderen van het risico op gerelateerde ziekten en het voorkomen van maagkanker. Het biedt een wetenschappelijke theoretische basis voor klinisch personeel om nauwkeurige detectiemethoden voor H. pylori-infectie te kiezen.