В данной статье мы представляем протокол, демонстрирующий анализ бокового потока амплификации РНК и оцениваем эффективность для быстрого обнаружения Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis и Ureaplasmaurealyticum.
Для просмотра этого контента требуется подписка на JoVE. Войдите или начните свой бесплатный пробный период.
Методическая статья
В данной статье мы представляем протокол, демонстрирующий анализ бокового потока амплификации РНК и оцениваем эффективность для быстрого обнаружения Neisseria gonorrhoeae, Chlamydia trachomatis и Ureaplasmaurealyticum.
Neisseria gonorrhoeae (NG), Chlamydia trachomatis (CT) и Ureaplasma urealyticum (UU) являются распространенными патогенами, связанными с заболеваниями, передающимися половым путем (ЗППП). НГ является возбудителем гонореи, которая может привести к различным нарушениям со стороны мочеполовой системы, включая эпидидимит, простатит, цервицит и бесплодие. КТ – это микроорганизм, ответственный за негонококковый уретрит и воспалительные заболевания органов малого таза. НЯ связан с негонококковым уретритом, цервицитом, простатитом и бесплодием. Современные молекулярные технологии для анализа NG, CT и UU часто являются сложными и трудоемкими. Быстрое молекулярное тестирование на эти патогены может способствовать ранней диагностике ЗППП. Анализ бокового потока амплификации РНК (РГТ) — это метод, не требующий экстракции нуклеиновых кислот. В этом процессе образцы лизируются для высвобождения фрагментов нуклеиновой кислоты, которые затем амплифицируются с помощью обратной транскрипции и транскрипции. Амплифицированный продукт РНК распознается и захватывается специальными зондами, образуя комплекс РНК-зонд-золотой зонд, который может быть иммобилизован на нитроцеллюлозной мембране с помощью бокового потока для получения видимых полос. Вся процедура занимает менее 1 часа. Целью данного исследования была оценка эффективности РГТ для быстрого выявления НГ, КТ и НЖК. Всего было включено 1 416 образцов. Консистенция NG, CT и UU при анализе с помощью РГТ по сравнению с методом флуоресцентного зондирования методом полимеразной цепной реакции (ПЦР) составила 99,03% (307/310), 99,38% (159/160) и 99,02% (303/306) соответственно. Консистенция NG, CT и UU при анализе с помощью РГТ по сравнению с секвенированием генов составила 99,17% (238/240), 98,95% (188/190) и 98,30% (173/176) соответственно. По сравнению с методом культивирования выделения патогена, частота выявления анализов НГ, КТ и НВП составила 100,00% (9/9, 17/17, 8/8). Высокая чувствительность и специфичность, простота использования и сокращение времени делают этот анализ идеальным для быстрого и точного обнаружения НГ, КТ и НХ.
Инфекции, передающиеся половым путем (ИППП), представляют собой серьезную глобальную проблему общественного здравоохранения, приводящую к серьезной заболеваемости и смертности в области гениталий и репродуктивной системы1. Возбудителем гонореи является Neisseria gonorrhoeae (NG), ежегодно во всем мире регистрируется около 87 миллионов новых случаевзаболевания2. Этот патоген в первую очередь вызывает воспаление, проникая в столбчатый эпителий мочеполового тракта3. Chlamydia trachomatis (CT), еще один микроорганизм, является причиной негонококкового уретрита и инфекций органов малого таза, на долю которых ежегодно приходится около 130 миллионов новых случаев4. Ureaplasma urealyticum (UU), простейшая и самая маленькая самовоспроизводящаяся клетка, легко проникает в поврежденную ткань шейки матки и связана с негонококковым уретритом, цервицитом, простатитом и бесплодием5. Все эти инфекции часто протекают бессимптомно как у женщин, так и у мужчин, но при отсутствии своевременного лечения они могут привести к серьезным осложнениям. Материнские инфекции могут привести к серьезным неблагоприятным исходам беременности, включая мертворождение, выкидыш, преждевременные роды и прямую инфекцию плода6. Поэтому разработка быстрого, чувствительного, специфического и удобного для пользователя метода обнаружения патогенов имеет первостепенное значение.
Быстрое и точное обнаружение патогенов имеет решающее значение для эффективной диагностики и лечения заболеваний. Традиционные методы культивирования, требующие выделения, культивирования и идентификации патогенов, имеют существенные недостатки, в том числе трудоемкие и низкую чувствительность. Несмотря на то, что секвенирование генов отличается высокой точностью, оно требует сложной среды и оборудования, что делает его дорогостоящим и трудоемким. Традиционные молекулярные технологии для анализа NG, CT и UU получили широкое признание; Однако эти методы часто являются сложными и трудоемкими, требуют сложных инструментов, обученных техников и увеличенного времени обработки. Таким образом, существует острая потребность в простом и надежном методе молекулярной диагностики для устранения ограничений традиционных подходов. Анализ бокового потока с амплификацией РНК (РГТ) предлагает быструю, чувствительную и специфичную альтернативу без необходимости проведения сложных процедур 7,8. В этом методе образцы подвергаются прямому лизису для высвобождения фрагментов нуклеиновых кислот без экстракции нуклеиновых кислот, и эти фрагменты амплифицируются с помощью обратной транскрипции и транскрипции. Затем амплифицированный продукт РНК распознается и захватывается специфическими зондами, образуя комплекс РНК-детектирующий зонд-золотой зонд, который может быть иммобилизован на нитроцеллюлозной мембране с помощью бокового потока для создания видимых полос9. Весь процесс занимает менее 1 часа, что делает его очень подходящим для экстренных лабораторных испытаний.
В этом исследовании мы набрали 1416 образцов для оценки использования РГТ для выявления НГ, КТ и НХ. Образцы анализировали с помощью методов РГТ, флуоресцентного зондирования ПЦР, секвенирования генов и культивирования выделения патогенов. Результаты показали, что метод РГТ является точным и согласуется с традиционными методами диагностики. В заключение следует отметить, что высокая чувствительность и специфичность, простота использования и сокращение времени делают этот анализ идеальным для быстрого и точного обнаружения НГ, КТ и НХ, что предполагает его многообещающее применение в предварительной медицинской диагностике заболеваний, передающихся половым путем.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Это исследование было проведено в соответствии с этическими принципами и одобрением, предоставленным Институциональным наблюдательным советом Первой народной больницы Фошаня, провинция Гуандун, Китай (Документ этического обзора No. LR (2025) 136). В общей сложности 1416 образцов мазка из гениталий (716 от пациенток женского пола, 700 от пациентов мужского пола) были проспективно собраны у лиц с клиническим подозрением на ЗППП, которые не проходили антибиотикотерапию в течение предшествующих 14 дней (дополнительная таблица 1). Для каждого участника одновременно были получены и проанализированы парные мазки: один тестовым методом (РГТ), а другой референсным методом (флуоресцентное зондирование ПЦР, секвенирование генов и культура выделения патогена соответственно). Межметодное согласование было количественно определено с использованием коэффициента Каппа Коэна (κ), а интерпретация основывалась на критериях Лэндиса и Коха.
ПРИМЕЧАНИЕ: Протокол анализа для КТ и УН следует тем же процедурным шагам, что и для НГ, с модификациями, ограниченными специфическими для патогена реагентами. Подробные рецептуры реагентов приведены на шаге 2.1 (Дополнительная таблица 2, Дополнительная таблица 3 и Дополнительная таблица 4).
1. Забор образцов
2. Подготовка
3. Лизируйте клетки для извлечения РНК
4. Изотермическая амплификация РНК
5. Анализ бокового потока
6. Анализ результатов
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
Согласованность методов флуоресцентного зондирования методом РГТ и ПЦР
Всего на НГ было проанализировано 310 образцов, в которых приняли участие 161 самка и 149 самцов. Коэффициент положительного совпадения составил 98,78% (95% ДИ: 93,39%-99,97%), в то время как коэффициент отрицательного совпадения составил 99,12% (95% ДИ: 96,87%-99,89%). Общий коэффициент совпадения составил 99,03% (95% ДИ: 97,20%-99,80%). Значение консистенции Каппа составило 0,975 (95% ДИ:...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
В этом исследовании РГТ использовалась для обнаружения патогенов ИППП, включая НГ, КТ и НФК. При проведении в соответствии со строгими операционными протоколами анализ РГТ продемонстрировал тесное соответствие с установленными методами диагностики, такими как флуоресцентное зондирование ПЦР, секвенирование генов и методы культивирования выделения патогенов. Чувствительность и специфичность анализа РГТ были сопоставимы или превысили таковые у ранее опубликованных методологий, о чем свидет...
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
У авторов нет конфликта интересов, который можно было бы раскрыть.
Мы благодарим Wuhan Zhongzhi Bio-technologies Inc. за реагенты и техническое руководство, предложенные для этого исследования.
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
| Имя | Компания | Каталожный номер | Комментарии |
|---|---|---|---|
| 10% (w/v) Препарат гипохлорита натрия | в лаборатории. | Подготовка в лаборатории. | Разбавленный раствор хлорной извести для обеззараживания и инактивации болезнетворных микроорганизмов на оборудовании или поверхностях. |
| 75% (v/v) этанол | Ante Food Co., Ltd (Аньхой, Китай) | http://www.antegroup.com/product_detail_cn/id/81.html | Водный раствор этанола, используемый для дезинфекции поверхностей |
| Пипетка регулируемого объема (0,5– 10 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101004 | Одноканальная микропипетка для точной работы с микролитровыми объемами. |
| Дозатор с регулируемым объемом (100– 1000 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101014 | Одноканальный пипетка, откалиброванный для работы с большими объемами жидкости. |
| Пипетка с регулируемым объемом (10– 100 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101008 | Одноканальный пипетка, оптимизированный для средних объемов, обычно используемый в протоколах молекулярной биологии. |
| Дозатор с регулируемым объемом (20– 200 μ L) | DLAB Scientific Co., Ltd. | 7010101009 | Одноканальная пипетка для переноса средних объемов, подходит для точного аликвотирования реагентов. |
| Шкаф биобезопасности (HF Safe-1200) | HealForce Bio-Meditech Holdings Limited (Гонконг, Китай) | HF Safe-1200 | A класса II, обеспечивающий защиту персонала, образцов и окружающей среды при работе с патогенными микроорганизмами или культурами клеток. |
| Центрифужные трубки | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Гуанчжоу, Китай) | Гуанчжоу Yuexiu Medical Device Заявка No 20210414 | Для экстракции нуклеиновых кислот, гранулирования клеток и других лабораторных процедур. |
| Анализ нуклеиновых кислот Chamydia trachomatis (CT) (амплификация РНК-анализ бокового потока) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Ухань, Китай) | A.10.309-STD-RG-002 | Для качественного обнаружения РНК нуклеиновой кислоты Chamydia trachomatis в образцах мазков из гениталий и мочевыводящих путей. |
| CO2 Инкубатор | Thermo Fisher Scientific (Asheville, США) LLC | SN:300504406 | Используется для культивирования клеток, обеспечивая стабильную среду с контролируемой температурой (37° C), влажность и концентрацию CO2 (обычно 5%) для обеспечения оптимального роста клеток. |
| Тарелка для культур | Corning Incorporated (Corning, США) | 50 мм и 9 мм | Для адгезивной клеточной культуры и расширения. |
| Набор для обнаружения нуклеиновой кислоты к Chamydia trachomatis (CT) (ПЦР-флуоресцентное зондирование) | Fosun Diagnostics (Shanghai, China) Co., Ltd | Свидетельство о регистрации медицинского изделия No 20143402234 | Для качественного обнаружения нуклеиновой кислоты Chamydia trachomatis в образцах мазков из гениталий и мочевыводящих путей. |
| Набор для обнаружения нуклеиновой кислоты Neisseria gonorrhoeae (NG) (ПЦР-флуоресцентное зондирование) | Fosun Diagnostics (Shanghai, China) Co., Ltd | Китайское свидетельство о регистрации медицинского изделия No 20173401080 | Для качественного обнаружения нуклеиновой кислоты Neisseria gonorrhoeae в образцах мазков из гениталий и мочевыводящих путей. |
| Набор для обнаружения нуклеиновой кислоты к Ureaplasma urealyticum (UU) (ПЦР-флуоресцентное зондирование) | Fosun Diagnostics (Shanghai, China) Co., Ltd | Свидетельство о регистрации медицинского изделия в Китае No 20173400536 | Для качественного обнаружения нуклеиновой кислоты Ureaplasma urealyticum в образцах мазков из половых органов и мочевыводящих путей. |
| DMEM medium | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, США) | 11965092 | Для культуры Chlamydia trachomatis. |
| Наконечники для пипеток с фильтром (10 и мкм; L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (Гуанчжоу, Китай) | TF-10-BXL | Для точного пипетирования в экспериментах. |
| Наконечники для пипеток с фильтром (200 μ L) | Guangzhou Surbiopure Biotechnology Co., Ltd (Гуанчжоу, Китай) | TF-200-BXL | Для точного пипетирования в экспериментах. |
| Тампон для гениталий | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Гуанчжоу, Китай) | Hz112 | Стерильные тампоны с ватным наконечником для сбора клинических образцов с поверхностей слизистой оболочки гениталий. |
| Фетальная бычья сыворотка Gibco (FBS) | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, США) | 10270106 | Для культуры Chlamydia trachomatis. |
| Стеклянные предметные стекла | Haozhi Medical Devices Co., Ltd. (Гуанчжоу, Китай) | Guangzhou Yuexiu Medical Device Filing No. 20210414 | Стандартные стеклянные стекла с защитой от выцветания для подготовки клеточных мазков или срезов тканей, совместимые с протоколами окрашивания по Граму. |
| Goldenstar RT6 cDNA Synthesis Kit Ver2 | Beijing Tsingke Biotech Co., Ltd (Пекин, Китай) | TSK302S | Для синтеза первой цепи кДНК на первом этапе двухэтапной ОТ-ПЦР. Он содержит все реагенты, необходимые для синтеза кДНК из РНК. |
| Набор для окрашивания Gram Stain Kit | Baso Diagnostics, Inc. (Чжухай, Китай) | BA4012 | Набор для окрашивания, содержащий кристаллический фиолетовый, йод, обесцвечиватель и сафранин для дифференциации Neisseria Gonorrhoeae. |
| IBM SPSS Statistics (V25.0) | International Business Machines Corporation (Нью-Йорк, США) | Версия 25.0 | Для анализа данных. |
| Инфракрасный стерилизатор | Huaxixinrui (Qingdao) Analytical Instruments Co., Ltd. | MJ-200W | Для мгновенного обеззараживания инокуляционных петель или щипцов, сводя к минимуму перекрестное загрязнение в шкафах биобезопасности. |
| Петля инокуляции | BKMAM Biotechnology Co., Ltd. (Хунань, Китай) | 110306002 | Для переноса микробных образцов, полос или инокуляции. |
| Инвертированный микроскоп (IX-51) | Корпорация Olympus (Токио, Япония) | Код актива Labortory: 71807101 | Для наблюдения за адгезивными клетками или динамикой живых клеток в чашках для культур. |
| Автоматизированная система микробной масс-спектрометрии MALDI Biotyper | Bruker Daltonics GmbH & Co. KG (Бремен, Германия) | Национальная регистрация импорта медицинского оборудования No 20182222017 | Система на основе масс-спектрометрии MALDI-Tof для быстрой идентификации микроорганизмов с помощью профилирования белков, позволяющая идентифицировать виды бактерий и грибов в клинических микробиологических лабораториях. |
| Клеточные линии Маккоя | сохранены в лаборатории. | Хранится в лаборатории. | Для культуры Chlamydia trachomatis. |
| Микропланшетный термостатический инкубатор Leopard70-4 (вместимость 4 планшета) | Leaptec Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd. | Leopard70-4 | Микропланшетный инкубатор, вмещающий до 4 стандартных микропланшетов, с температурным диапазоном от окружающей среды до 70°С; С, Используется для этапов инкубации. |
| Микроскоп (OLYMPUS CX43) | Корпорация Olympus (Токио, Япония) | https://lifescience.evidentscientific.com.cn/zh/microscopes/upright/cx43-33/ | Для наблюдения за клиническими образцами (например, морфология клеток, окрашенные образцы). |
| Мини металлическая ванна MiniG-R100 | Leaptec Scientific Instruments (Beijing) Co., Ltd. | MiniG-R100 | Для быстрой регулировки температуры во время эксперимента, например, нагрева, инкубации или завершения реакций в образцах небольшого объема. |
| Анализ нуклеиновых кислот Neisseria gonorrhoeae (NG) (амплификация РНК-анализ бокового потока) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Ухань, Китай) | A.10.309-STD-RG-001 | Для качественного обнаружения РНК нуклеиновой кислоты Neisseria gonorrhoeae в образцах мазков из гениталий и мочевыводящих путей. |
| Реагент для экстракции нуклеиновых кислот | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Ухань, Китай) | A.10.105-SC-001 | Для экстракции, обогащения и очистки нуклеиновых кислот. |
| Среда для транспортировки образцов | QIAGEN N.V. (Venlo, Netherlands) | 5128-1220 | Эта среда специально разработана для сбора, хранения и транспортировки клинических образцов, обеспечивая жизнеспособность Chlamydia trachomatis и Neisseria gonorrhoeae для последующего диагностического тестирования. |
| Термостатическая центрифуга | Beckman Coulter, Inc. (Brea, США) | SN: MRZ21L037 | Для гранулирования клеточных, микробных или нуклеиновых кислот. |
| ТМ средний | Шанхай Ихуа Медицинская наука & Technology Co., Ltd (Шанхай, Китай) | Среда Shanghai Pu Medical Device Filing No. 20140081 | TM может быть использована для выделения, культивирования и идентификации Neisseria gonorrhoeae из клинических образцов, чтобы помочь в диагностике гонореи. |
| Трипсин-ЭДТА (0,25%) | Thermo Fisher Scientific Inc. (Waltham, США) | 25200072 | Для мягкой диссоциации адгезивных клеток во время субкультивирования или экспериментальных процедур. |
| Анализ нуклеиновых кислот Ureaplasma urealyticum (UU) (амплификация РНК-анализ бокового потока) | Wuhan Zhongzhi Biotechnologies INC. (Ухань, Китай) | A.10.309-STD-RG-003 | Для качественного обнаружения РНК нуклеиновой кислоты Ureaplasma Urealyticum в образцах мазков из гениталий и мочевыводящих путей. |
| Набор для селективной выделения культуры, идентификации и чувствительности к лекарствам Ureaplasma urealyticum и Mycoplasma hominis | Hebei Zhongaisheng Biotechnology Co., Ltd. (Хэбэй, Китай) | Регистрационный номер медицинского устройства Hebei Medical Device No. 20152400168 | Для селективного выделения, культивирования, идентификации и определения чувствительности к лекарственным препаратам Ureaplasma urealyticum и Mycoplasma hominis. |
| Вихревой смеситель | Xinkang Medical Instrument Co. Ltd (Цзянсу, Китай) | XK80-A | Лабораторное устройство для гомогенизации жидких образцов путем быстрого перемешивания. |
Доступ ограничен. Войдите в систему или начните пробный период, чтобы просмотреть этот контент.
