$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Wczesne wykrywanie przypadków i szybkie leczenie są uważane za najskuteczniejsze strategie kontroli w celu zmniejszenia transmisji Mycobacterium tuberculosis (MTB)1, a obecnie istnieje szeroki konsensus w społeczności gruźlicy, że potrzebny jest test w miejscu opieki nad pacjentem (POC) lub w pobliżu POC, aby jednocześnie zdiagnozować gruźlicę i oporność na leki (DR). Technologie takie jak GeneXpert firmy Cepheid i inne testy amplifikacji kwasów nukleinowych skracają czas do postawienia diagnozy u wielu pacjentów z gruźlicą i zapewniają szybki odczyt wskazujący na oporność na ryfampicynę lub wybrane mutacje nadające oporność na inne leki pierwszego lub drugiego rzutu2. Chociaż testy amplifikacji kwasów nukleinowych w czasie rzeczywistym i izotermiczne mają na celu identyfikację mutacji oporności na leki, które prowadzą do MDR-TB, spektrum mutacji, które wykrywają, jest często niewystarczające do zaprojektowania zindywidualizowanego schematu leczenia odpowiadającego profilowi oporności pacjenta na leki oraz ograniczeń technicznych związanych z przesłuchami optycznymi lub złożonością amplifikacji i raportowania chemii3-7 Może ograniczać liczbę wykrywanych loci lub mutacji. W związku z tym potrzebne są technologie detekcji o większej zdolności multipleksowania, aby wyeliminować znane luki w diagnostyce MDR-TB POC.
Mikromacierze i zatwierdzone przez WHO testy sondy linii Hain mogą rozwiązać problem diagnozowania MDR-TB8-29 w odpowiedzi na pytanie "wiele genów, wiele mutacji". Niestety, te oparte na hybrydyzacji, multipleksowane platformy detekcyjne wykorzystują wieloetapowe, skomplikowane i otwarte protokoły amplikonowe, które wymagają znacznego szkolenia i biegłości w technikach molekularnych. Mikromacierz wzmacniająca30 została zaprojektowana w celu rozwiązania niektórych z tych problemów związanych z przepływem pracy i operacjami. Upraszczające zasady przepływu polegają na amplifikacji, hybrydyzacji i wykrywaniu celów kwasu nukleinowego w jednej komorze mikroprzepływowej. Użytkownik wprowadza główną mieszankę kwasu nukleinowego i amplifikacji do komory fluidycznej z pipetą i uruchamia protokół cykli termicznych. W przypadku przedstawionej tutaj metody przetwarzania wsadowego mikromacierze są następnie myte w roztworze zbiorczym, suszone i obrazowane. Badanie to demonstruje funkcjonalność mikromacierzy amplifikacyjnej przy użyciu testu mikromacierzy MDR-TB dla rpoB (30 mutacji), katG (2 mutacje), inhA (4 mutacje), rpsL (2 mutacje), embB (1 mutacja), IS1245, IS6110 oraz wewnętrznej kontroli amplifikacji i hybrydyzacji. Dla każdej interesującej mutacji dołączona jest co najmniej jedna dopasowana para sond mikromacierzowych (typu dzikiego (WT) i mutanta pojedynczego nukleotydu (MU)). Oczyszczone kwasy nukleinowe z wielolekoopornej M. tuberculosis pochodzą z TDR Tuberculosis Strain Bank31. Mikromacierze elementów żelowych są wytwarzane na podłożach szklanych przez kopolimeryzację, zasadniczo tak, jak opisano w innym miejscu32, z wyjątkiem tego, że w mieszaninie polimeryzacyjnej używamy 4% monomeru i 0,05 mM każdej sondy. Przed użyciem matryce są otoczone uszczelką o pojemności 50 ml. Po cyklach termicznych, hybrydyzacji i myciu, mikromacierze amplifikacyjne są obrazowane na przenośnym analizatorze Akonni. Skorygowane tło, zintegrowane intensywności sygnału są uzyskiwane z surowych obrazów .tif przy użyciu algorytmu stałego okręgu. Szum dla każdego elementu żelowego jest obliczany jako trzykrotność odchylenia standardowego lokalnego tła punktowego. Cele genowe są zwykle uważane za wykrywalne dla wartości stosunku sygnału do szumu (SNR) ≥3. W celu określenia obecności lub braku określonej mutacji w każdym genie lub kodonie, na podstawie wartości SNR oblicza się współczynnik dyskryminacji jako (WT-MU)/(WT+MU). Współczynniki dyskryminacji <0 wskazują na mutację oporności na leki w locus, podczas gdy współczynniki >0 wskazują na sekwencję typu dzikiego.