Tutaj prezentujemy protokół demonstrujący test amplifikacji RNA z przepływem bocznym i oceniamy skuteczność w szybkim wykrywaniu Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis i Ureaplasmaurealyticum.
Artykuł metodologiczny
Tutaj prezentujemy protokół demonstrujący test amplifikacji RNA z przepływem bocznym i oceniamy skuteczność w szybkim wykrywaniu Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis i Ureaplasmaurealyticum.
Neisseria gonorrhoeae (NG), Chlamydia trachomatis (CT) i Ureaplasma urealyticum (UU) są powszechnymi patogenami związanymi z chorobami przenoszonymi drogą płciową (STD). NG jest czynnikiem wywołującym rzeżączkę, która może powodować różne zaburzenia układu moczowo-płciowego, w tym zapalenie najądrza, zapalenie gruczołu krokowego, zapalenie szyjki macicy i niepłodność. CT jest mikroorganizmem odpowiedzialnym za nierzeżączkowe zapalenie cewki moczowej i zapalenie miednicy mniejszej. UU jest związane z nierzeżączkowym zapaleniem cewki moczowej, zapaleniem szyjki macicy, zapaleniem gruczołu krokowego i niepłodnością. Obecne technologie molekularne do analizy NG, CT i UU są często złożone i czasochłonne. Szybkie testy molekularne pod kątem tych patogenów mogą ułatwić wczesną diagnostykę chorób przenoszonych drogą płciową. Test amplifikacji RNA w przepływie bocznym (RGT) to metoda, która nie wymaga ekstrakcji kwasów nukleinowych. W tym procesie próbki są poddawane lizie w celu uwolnienia fragmentów kwasu nukleinowego, które są następnie amplifikowane poprzez odwrotną transkrypcję i transkrypcję. Amplifikowany produkt RNA jest rozpoznawany i wychwytywany przez określone sondy, tworząc kompleks sondy i złotej sondy do wykrywania RNA, który można unieruchomić na membranie nitrocelulozowej poprzez przepływ boczny w celu wytworzenia widocznych pasm. Cała procedura trwa mniej niż 1 h. Celem tego badania była ocena skuteczności RGT w szybkim wykrywaniu NG, CT i UU. Łącznie uwzględniono 1 416 próbek. Konsystencja NG, CT i UU analizowanych za pomocą RGT w porównaniu z metodą sondowania fluorescencyjnego reakcji łańcuchowej polimerazy (PCR) wynosiła odpowiednio 99,03% (307/310), 99,38% (159/160) i 99,02% (303/306). Spójność NG, CT i UU podczas analizy za pomocą RGT w porównaniu z sekwencjonowaniem genów wynosiła odpowiednio 99,17% (238/240), 98,95% (188/190) i 98,30% (173/176). W porównaniu z metodą hodowli izolacji patogenów, wskaźniki wykrywalności dla testów NG, CT i UU wynosiły 100,00% (9/9, 17/17, 8/8). Wysoka czułość i swoistość, łatwość użycia i zmniejszone wymagania czasowe sprawiają, że test ten jest idealny do szybkiego i dokładnego wykrywania NG, CT i UU.
Infekcje przenoszone drogą płciową (STI) stanowią poważne globalne wyzwanie dla zdrowia publicznego, prowadząc do poważnych zaburzeń i śmiertelności narządów płciowych i reprodukcyjnych1. Neisseria gonorrhoeae (NG) jest czynnikiem wywołującym rzeżączkę, z około 87 milionami nowych przypadków zgłaszanych rocznie na całym świecie2. Patogen ten przede wszystkim wywołuje stan zapalny poprzez inwazję nabłonka walcowatego dróg moczowo-płciowych3. Chlamydia trachomatis (CT), inny mikroorganizm, jest odpowiedzialny za nierzeżączkowe zapalenie cewki moczowej i infekcje miednicy, odpowiadając za około 130 milionów nowych przypadków każdego roku4. Ureaplasma urealyticum (UU), najprostsza i najmniejsza samoreplikująca się komórka, łatwo atakuje uszkodzoną tkankę szyjki macicy i jest związana z nierzeżączkowym zapaleniem cewki moczowej, zapaleniem szyjki macicy, zapaleniem gruczołu krokowego i niepłodnością5. Wszystkie te infekcje są często bezobjawowe zarówno u kobiet, jak i mężczyzn, ale mogą prowadzić do poważnych powikłań, jeśli nie są szybko leczone. Infekcje matki mogą prowadzić do poważnych niekorzystnych skutków ciąży, w tym urodzenia martwego dziecka, poronienia, przedwczesnego porodu i bezpośredniego zakażenia płodu6. Dlatego opracowanie szybkiej, czułej, specyficznej i przyjaznej dla użytkownika metody wykrywania patogenów ma ogromne znaczenie.
Szybkie i dokładne wykrywanie patogenów ma kluczowe znaczenie dla skutecznej diagnozy i leczenia choroby. Tradycyjne metody hodowli, które wymagają izolacji, hodowli i identyfikacji patogenów, mają istotne wady, w tym są czasochłonne i mają niską czułość. Chociaż sekwencjonowanie genów może pochwalić się wysoką dokładnością, wymaga złożonego środowiska i sprzętu, co czyni je kosztownymi, a także czasochłonnymi. Konwencjonalne technologie molekularne do analizy NG, CT i UU są powszechnie akceptowane; Jednak metody te są często skomplikowane i czasochłonne, wymagają zaawansowanego oprzyrządowania, przeszkolonych techników i wydłużonego czasu przetwarzania. W związku z tym istnieje pilna potrzeba opracowania prostej i niezawodnej metody diagnostyki molekularnej, która pozwoliłaby przezwyciężyć ograniczenia konwencjonalnych metod. Test przepływu bocznego amplifikacji RNA (RGT) oferuje szybką, czułą i specyficzną alternatywę bez konieczności stosowania skomplikowanych procedur7,8. W tej metodzie próbki są bezpośrednio poddawane lizie w celu uwolnienia fragmentów kwasu nukleinowego bez ekstrakcji kwasów nukleinowych, a fragmenty te są amplifikowane poprzez odwrotną transkrypcję i transkrypcję. Amplifikowany produkt RNA jest następnie rozpoznawany i wychwytywany przez określone sondy, tworząc kompleks sondy i złotej sondy do wykrywania RNA, który można unieruchomić na membranie nitrocelulozowej poprzez przepływ boczny w celu wytworzenia widocznych pasm9. Cały proces trwa mniej niż 1 godzinę, dzięki czemu doskonale nadaje się do awaryjnych testów laboratoryjnych.
W tym badaniu zrekrutowaliśmy 1 416 próbek, aby ocenić użycie RGT do wykrywania NG, CT i UU. Próbki analizowano przy użyciu metod RGT, sondowania fluorescencyjnego PCR, sekwencjonowania genów i hodowli izolacji patogenów. Wyniki wskazały, że metoda RGT jest dokładna i spójna z konwencjonalnymi metodami diagnostycznymi. Podsumowując, wysoka czułość i swoistość, łatwość użycia i zmniejszone wymagania czasowe sprawiają, że test ten jest idealny do szybkiego i dokładnego wykrywania NG, CT i UU, co sugeruje jego obiecujące zastosowanie we wstępnej diagnostyce medycznej chorób przenoszonych drogą płciową.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
To badanie zostało przeprowadzone zgodnie z wytycznymi etycznymi i zgodą udzieloną przez Institutional Review Board of the First People's Hospital of Foshan, Guangdong Province, China (Dokument Oceny Etycznej No. LR (2025) 136). Łącznie 1416 próbek wymazów z narządów płciowych (716 od kobiet, 700 od mężczyzn) pobrano prospektywnie od osób klinicznie podejrzanych o choroby przenoszone drogą płciową, które nie przeszły antybiotykoterapii w ciągu ostatnich 14 dni (Tabela uzupełniająca 1). Dla każdego uczestnika sparowane wymazy uzyskano jednocześnie i analizowano równolegle: jeden metodą testową (RGT), a drugi metodą referencyjną (odpowiednio sondowanie fluorescencyjne PCR, sekwencjonowanie genów i hodowla izolująca patogeny). Zgodność między metodami określono ilościowo za pomocą współczynnika Kappa Cohena (κ), przy czym interpretacja została oparta na kryteriach Landisa i Kocha.
UWAGA: Protokół testu dla CT i UU przebiega identycznie jak te opisane dla NG, z modyfikacjami ograniczonymi do odczynników specyficznych dla patogenu. Szczegółowe formuły odczynników znajdują się w kroku 2.1 (Tabela uzupełniająca 2, Tabela uzupełniająca 3 i Tabela uzupełniająca 4).
1. Pobieranie próbek
2. Przygotowanie
3. Lizuj komórki w celu ekstrakcji RNA
4. Amplifikacja izotermiczna RNA
5. Test przepływu bocznego
6. Analiza wyników
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Zgodność metod RGT i PCR z sondami fluorescencyjnymi
W sumie przeanalizowano 310 próbek pod kątem obecności NG, w tym 161 próbek od kobiet i 149 od mężczyzn. Współczynnik zgodności wyników dodatnich wyniósł 98,78% (95% CI: 93,39%-99,97%), natomiast współczynnik zgodności wyników ujemnych wyniósł 99,12% (95% CI: 96,87%-99,89%). Ogólny współczynnik zgodności wyniósł 99,03% (95% CI: 97,20%-99,80%). Wartość spójności Kappa wyniosła 0,975 (95% CI: 0,947-1,003,
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
W tym badaniu RGT wykorzystano do wykrywania patogenów przenoszonych drogą płciową, w tym NG, CT i UU. Test RGT przeprowadzony zgodnie z rygorystycznymi protokołami operacyjnymi wykazał silną zgodność z uznanymi metodami diagnostycznymi, takimi jak sondowanie fluorescencyjne PCR, sekwencjonowanie genów i techniki izolacji patogenów. Czułość i swoistość testu RGT były porównywalne lub przewyższały czułość i swoistość wcześniej zgłaszanych metodologii, o czym świadczą analizy porównawcze z ustalonymi wartościami odniesieni...
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Autorzy nie mają do ujawnienia żadnych konfliktów interesów.
Dziękujemy Wuhan Zhongzhi Bio-technologies Inc. za odczynniki i wskazówki techniczne oferowane w tym badaniu.
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
| Nazwa | Firma | Numer katalogowy | Komentarze |
|---|---|---|---|
| 10% (w/v) podchloryn sodu | Preparat w laboratorium. | Przygotowanie w laboratorium. | Rozcieńczony roztwór wybielacza do odkażania i inaktywacji patogenów na sprzęcie lub powierzchniach. |
| 75% (v/v) etanol | Ante Food Co., Ltd (Anhui, Chiny) | http://www.antegroup.com/product_detail_cn/id/81.html | Wodny roztwór etanolu stosowany do dezynfekcji powierzchni |
| Pipeta o regulowanej objętości (0,5 cala); 10 μ L) | DLAB Scientific Co., Sp. z o.o. | 7010101004 | Jednokanałowa mikropipeta do precyzyjnej obsługi objętości w skali mikrolitrów. |
| Pipeta o regulowanej objętości (100– 1000 μ L) | DLAB Scientific Co., Sp. z o.o. | 7010101014 | Pipeta jednokanałowa skalibrowana do obsługi dużych objętości cieczy. |
| Pipeta o regulowanej objętości (10– 100 μ L) | DLAB Scientific Co., Sp. z o.o. | 7010101008 | Pipeta jednokanałowa zoptymalizowana pod kątem objętości pośrednich, powszechnie stosowana w protokołach biologii molekularnej. |
| Pipeta o regulowanej objętości (20– 200 μ L) | DLAB Scientific Co., Sp. z o.o. | 7010101009 | Pipeta jednokanałowa do transferów o średniej objętości, odpowiednia do precyzyjnego dozowania odczynników. |
| Szafa bezpieczeństwa biologicznego (HF Safe-1200) | HealForce Bio-Meditech Holdings Limited (Hongkong, Chiny) | HF Safe-1200 | Szafa bezpieczeństwa biologicznego klasy II zapewniająca ochronę personelu, próbki i środowiska podczas pracy z drobnoustrojami chorobotwórczymi lub kulturami komórkowymi. |
| Probówki wirówkowe | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Guangzhou, Chiny) | Guangzhou Yuexiu Zgłoszenie urządzenia medycznego nr 20210414 | Do ekstrakcji kwasów nukleinowych, granulowania komórek i innych procedur laboratoryjnych. |
| Test kwasów nukleinowych Chamydia trachomatis (CT) (test amplifikacji RNA - przepływ boczny) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Wuhan, Chiny) | A.10.309-STD-RG-002 | Do jakościowego wykrywania RNA kwasu nukleinowego Chamydia trachomatis w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| Inkubator CO2 | Thermo Fisher Scientific (Asheville, USA) LLC | SN: | Stosowany do hodowli komórkowych, zapewniający stabilne środowisko o kontrolowanej temperaturze (37° C), wilgotność i stężenie CO2 (zwykle 5%), aby zapewnić optymalny wzrost komórek. |
| Tabliczka hodowlana | Corning Incorporated (Corning, USA) | 50 mm i ostry; 9 mm | Do przylegającej hodowli komórkowej i ekspansji. |
| Zestaw do wykrywania kwasu nukleinowego do Chamydia trachomatis (CT) (sondowanie fluorescencyjne PCR) | Fosun Diagnostics (Szanghaj, Chiny) Co., Ltd | Chiński certyfikat rejestracji wyrobu medycznego nr 20143402234 | Do jakościowego wykrywania kwasu nukleinowego Chamydia trachomatis w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| Zestaw do wykrywania kwasu nukleinowego do Neisseria gonorrhoeae (NG) (sondowanie fluorescencyjne PCR) | Fosun Diagnostics (Shanghai, Chiny) Co., Ltd | Chiński certyfikat rejestracji wyrobu medycznego nr 20173401080 | Do jakościowego wykrywania kwasu nukleinowego Neisseria gonorrhoeae w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| Zestaw do wykrywania kwasu nukleinowego do Ureaplasma Urealyticum (UU) (sondowanie fluorescencyjne PCR) | Fosun Diagnostics (Shanghai, Chiny) Co., Ltd | Chiński certyfikat rejestracji wyrobu medycznego nr 20173400536 | Do jakościowego wykrywania kwasu nukleinowego Ureaplasma Urealyticum w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| DMEM medium | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, USA) 11965092 | Do hodowli Chlamydia trachomatis. | |
| Końcówki do pipet z filtrem (10 μ L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (Guangzhou, Chiny) | TF-10-BXL | Do precyzyjnego pipetowania w eksperymentach. |
| Końcówki do pipet z filtrem (200 μ L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (Guangzhou, Chiny) | TF-200-BXL | Do precyzyjnego pipetowania w eksperymentach. |
| Wymaz z narządów płciowych | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Guangzhou, Chiny) | Hz112 | Sterylne waciki z bawełnianą końcówką do pobierania próbek klinicznych z powierzchni błony śluzowej narządów płciowych. |
| Gibco Płodowa surowica bydlęca (FBS) | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, USA) | 10270106 | Do hodowli Chlamydia trachomatis. |
| Szkiełka szklane | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Guangzhou, Chiny) | Guangzhou Yuexiu Medical Device Filing No. 20210414 | Standardowe szkiełka szklane z powłoką zapobiegającą blaknięciu do przygotowywania rozmazów komórkowych lub skrawków tkanek, kompatybilne z protokołami barwienia Grama. |
| Zestaw do syntezy cDNA Goldenstar RT6 Ver2 | Beijing Tsingke Biotech Co., Ltd (Pekin, Chiny) | TSK302S | Do syntezy pierwszej nici cDNA w pierwszym etapie dwuetapowego RT-PCR. Zawiera wszystkie odczynniki potrzebne do syntezy cDNA z RNA. |
| Zestaw do barwienia Gram Baso | Diagnostics, Inc. (Zhuhai, Chiny) | BA4012 | Zestaw do barwienia zawierający fiolet krystaliczny, jod, odbarwiacz i safraninę do różnicowania Neisseria Gonorrhoeae. |
| IBM SPSS Statistics (V25.0) | International Business Machines Corporation (Nowy Jork, USA) | Wersja 25.0 | Do analizy danych. |
| Sterylizator na podczerwień | Huaxixinrui (Qingdao) Instrumenty analityczne Co., Ltd. | MJ-200W | Do natychmiastowej dekontaminacji pętli inokulacyjnych lub kleszczy, minimalizując zanieczyszczenie krzyżowe w komorach bezpieczeństwa biologicznego. |
| Pętla inokulacyjna | BKMAM Biotechnology Co., Ltd. (Hunan, Chiny) 110306002 | Do przenoszenia próbek drobnoustrojów, smug lub inokulacji. | |
| Mikroskop odwrócony (IX-51) | Olympus Corporation (Tokio, Japonia) | Kod aktywów laboratorium: 71807101 | Do obserwacji przylegających komórek lub dynamiki żywych komórek w szalkach hodowlanych. |
| Zautomatyzowany system mikrobiologicznej spektrometrii mas MALDI Biotyper | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG (Brema, Niemcy) | Krajowa Rejestracja Importu Wyrobu Medycznego nr 20182222017 | System oparty na spektrometrii mas MALDI-TOF do szybkiej identyfikacji drobnoustrojów poprzez profilowanie białek, umożliwiający identyfikację gatunków bakterii i grzybów w klinicznych laboratoriach mikrobiologicznych. |
| Linie komórkowe McCoya | Zachowane w laboratorium. | Zachowane w laboratorium. | Dla hodowli Chlamydia trachomatis. |
| Inkubator termostatyczny z mikropłytkami Leopard70-4 (pojemność 4 płytek) | Leaptec Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd. | Leopard70-4 | Inkubator do mikropłytek mieszczący do 4 standardowych mikropłytek, o zakresie temperatur otoczenia do 70 stopni Celsjusza. C, stosowany do etapów inkubacji. |
| Mikroskop (OLYMPUS CX43) | Olympus Corporation (Tokio, Japonia) | https://lifescience.evidentscientific.com.cn/zh/microscopes/upright/cx43-33/ | Do obserwacji próbek klinicznych (np. morfologia komórek, barwione próbki). |
| Mini metalowa wanna MiniG-R100 | Leaptec Scientific Instruments (Pekin) Co., Ltd. | MiniG-R100 | Do szybkiej regulacji temperatury podczas eksperymentu, takiej jak podgrzewanie, inkubacja lub kończenie reakcji w próbkach o małej objętości. |
| Test kwasów nukleinowych Neisseria gonorrhoeae (test amplifikacji RNA - przepływ boczny) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Wuhan, Chiny) | A.10.309-STD-RG-001 | Do jakościowego wykrywania RNA kwasu nukleinowego Neisseria gonorrhoeae w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| Odczynnik do ekstrakcji kwasów nukleinowych | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Wuhan, Chiny) | A.10.105-SC-001 | Do ekstrakcji, wzbogacania i oczyszczania kwasów nukleinowych. |
| Pożywka do transportu próbek | QIAGEN N.V. (Venlo, Holandia) | 5128-1220 | Pożywka ta została specjalnie opracowana do pobierania, konserwacji i transportu próbek klinicznych, zapewniając żywotność Chlamydia trachomatis oraz Neisseria gonorrhoeae do późniejszych badań diagnostycznych. |
| Wirówka termostatyczna | Beckman Coulter, Inc. (Brea, USA) | SN: MRZ21L037 | Do granulowania komórek, mikroorganizmów lub kwasów nukleinowych. |
| TM średni | Szanghaj Yihua Nauki medyczne i Technology Co., Ltd (Szanghaj, Chiny) | Shanghai Pu Medical Device Filing No. 20140081 | TM podłoże może być używane do izolacji, hodowli i identyfikacji Neisseria gonorrhoeae z próbek klinicznych, aby pomóc w diagnozowaniu rzeżączki. |
| Trypsyna-EDTA (0,25%) | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, USA) | 25200072 | Do delikatnej dysocjacji przylegających komórek podczas subkulturacji lub procedur eksperymentalnych. |
| Test kwasów nukleinowych Ureaplasma urealyticum (test amplifikacji RNA z przepływem bocznym) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Wuhan, Chiny) | A.10.309-STD-RG-003 | Do jakościowego wykrywania RNA kwasu nukleinowego Ureaplasma Urealyticum w próbkach wymazów z narządów płciowych i dróg moczowych. |
| Ureaplasma urealyticum i Mycoplasma hominis Selektywna izolacja Kultura, Identyfikacja i zestaw wrażliwości na leki | Hebei Zhongaisheng Biotechnology Co., Ltd. (Hebei, Chiny) | Hebei Rejestracja wyrobu medycznego nr 20152400168 | Do selektywnej izolacji, hodowli, identyfikacji i oznaczania wrażliwości na leki Ureaplasma urealyticum i Mycoplasma hominis. |
| Mieszalnik wirowy | Xinkang Medical Instrument Co. Ltd (Jiangsu, Chiny) | XK80-A | Urządzenie laboratoryjne do homogenizacji próbek cieczy przez szybkie mieszanie. |
Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.
Poproś o pozwolenie na ponowne wykorzystanie tekstu lub ilustracji tego artykułu JoVE
Poproś o pozwolenie