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Methodenartikel

Schneller Nachweis von bakteriellen Krankheitserregern, die Infektionen der unteren Atemwege verursachen, durch mikrofluidische Chip-basierte schleifenvermittelte isotherme Amplifikation

3.3K Aufrufe

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DOI:

10.3791/66677

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29. März 2024

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* These authors contributed equally

In diesem Artikel

Zusammenfassung

Verschiedene bakterielle Krankheitserreger können Atemwegsinfektionen verursachen und zu ernsthaften Gesundheitsproblemen führen, wenn sie nicht genau erkannt und sofort behandelt werden. Der schnelle und genaue Nachweis dieser Erreger durch schleifenvermittelte isotherme Amplifikation ermöglicht ein effektives Management und eine effektive Kontrolle von Atemwegsinfektionen im klinischen Umfeld.

Zusammenfassung

Atemwegsinfektionen (RTIs) gehören zu den häufigsten Problemen im klinischen Umfeld. Die schnelle und genaue Identifizierung bakterieller Krankheitserreger wird praktische Leitlinien für das Management und die Behandlung von RTI liefern. Diese Studie beschreibt eine Methode zum schnellen Nachweis von bakteriellen Krankheitserregern, die Atemwegsinfektionen verursachen, mittels Mehrkanalschleifen-vermittelter isothermer Amplifikation (LAMP). LAMP ist ein empfindliches und spezifisches Diagnosewerkzeug, das bakterielle Nukleinsäuren schnell und mit hoher Genauigkeit und Zuverlässigkeit nachweist. Die vorgeschlagene Methode bietet einen erheblichen Vorteil gegenüber herkömmlichen bakteriellen Kultivierungsmethoden, die zeitaufwändig sind und oft eine höhere Empfindlichkeit für den Nachweis niedriger Mengen an bakteriellen Nukleinsäuren erfordern. In diesem Artikel werden repräsentative Ergebnisse der K . pneumoniae-Infektion und ihrer multiplen Koinfektionen mit LAMP zum Nachweis von Proben (Sputum, Bronchialspülflüssigkeit und Alveolarspülflüssigkeit) aus den unteren Atemwegen vorgestellt. Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Mehrkanal-LAMP-Methode ein schnelles und effizientes Mittel zur Identifizierung einzelner und mehrerer bakterieller Krankheitserreger in klinischen Proben bietet, was dazu beitragen kann, die Ausbreitung bakterieller Krankheitserreger zu verhindern und die angemessene Behandlung von RTIs zu unterstützen.

Einleitung

Atemwegsinfektionen (RTIs), die durch bakterielle Krankheitserreger verursacht werden, tragen weltweit in erster Linie zur Morbidität und Mortalität bei1. Es ist definiert als alle Symptome der oberen oder unteren Atemwege, die von 2-3 Tagen anhaltendem Fieber begleitet werden. Während Infektionen der oberen Atemwege häufiger sind als Infektionen der unteren Atemwege, sind chronische und wiederkehrende Atemwegsinfektionen auch häufige klinische Erkrankungen, die große Risiken für den Einzelnen darstellen und eine erhebliche Belastung für die Gesundheitssysteme darstellen2. Zu den häufigen bakteriellen Erregern von RTIs g....

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Protokoll

Alle Proben für diese Studie wurden vom Ethikprüfungsausschuss des Volkskrankenhauses der Provinz Guangdong bewertet und genehmigt (Zulassungsnummer: KY2023-1114-01). Alle Teilnehmer unterschrieben vor den Experimenten eine schriftliche Einverständniserklärung. Die für die Studie verwendeten Reagenzien und Geräte sind in der Materialtabelle aufgeführt. Die im Protokoll verwendeten Abkürzungen sind in der ergänzenden Tabelle 1 aufgeführt.

1. Entnahme klinischer Proben aus den unteren Atemwegen

  1. Sputum-Sammlung
    1. Reinigen Sie die Mundhöhle und die Zähne mit sauberem Wasser und s....

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Ergebnisse

Bei diesem Experiment kommt eine isotherme Amplifikationstechnologie zum Einsatz, bei der Reaktionen auf einem mikrofluidischen Scheibenchip durchgeführt werden. Die Reaktion erfolgt auf einem mikrofluidischen Chip-Nukleinsäureanalysator unter Verwendung einer Fluoreszenzfarbstoff-Insertionsmethode. Die isotherme Reaktion wird bei einer konstanten Temperatur von 65 °C durchgeführt, gleichzeitig wird eine Echtzeit-Fluoreszenzanalyse durchgeführt. Positive Proben werden unter Einwirkung von Polymerase mit Kettenverdrängung.......

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Diskussion

Atemwegsinfektionen sind weit verbreitete Krankenhausinfektionen, die schwerwiegende Folgen für die Patienten haben und die Sterblichkeitsraten in die Höhe treiben16. Die rechtzeitige und genaue Identifizierung potenzieller Krankheitserreger, gefolgt von wirksamen Antibiotika, ist der Schlüssel zu einer erfolgreichen Behandlung und einer Verbesserung der Prognose, insbesondere angesichts der Einschränkungen traditioneller Kulturmethoden17. In dieser Studie haben wir eine LA.......

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Offenlegungen

Die Autoren erklären, dass kein Interessenkonflikt besteht.

Danksagungen

Wir haben die finanzielle Unterstützung durch die Guangdong Basic and Applied Basic Research Foundation (Grant No. 2022A1515220023) und die Research Foundation for Advanced Talents des Guandong Provincial People's Hospital (Grant No. KY012023293).

....

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Materialien

Liste der in diesem Artikel verwendeten Materialien
NameUnternehmenKatalognummerKommentare
Badeinkubator (MK2000-2)ALLSHENGSorgen Sie für eine konstante Temperaturumgebung
BronchialspülflüssigkeitssammelkopfTIANPINGHUACHANGSEDA 20172081375Sammeln von bronchoalveolärer Lavageflüssigkeit
Faseroptisches BronchoskopOLYMPUSSEDA 20153062703Ein flexibles Bronchoskop, das mit einer faseroptischen Lichtquelle und einer Kamera ausgestattet ist, um die Atemwege und Strukturen in der Lunge visuell zu untersuchen. Unterstützung beim Sammeln der bronchoalveolären Lavage
HR1500-figure-materials-1B2HaierSEDA 20183541642Biosicherheitswerkbank
NAOHMACKLINS817977Verflüssigte viskose Probe der unteren Atemwege
Nukleinsäure-Nachweiskit für Krankheitserreger der AtemwegeCapitalbio TechnologySEDA 20173401346Test auf Bakterieninfektion
Nukleinsäure-ExtraktionsreagenzCapitalbio TechnologySEDA 20160034für DNA Extraktion
RTisochip-WCapitalbio TechnologySEDA 20193220539Schleifenvermittelte isotherme Amplifikation
THERMO ST16RThermo Fisher ScientificSEDA 20180585Zentrifugieren Sie die Restflüssigkeit von der Wand des Röhrchens.
Vortex-Mischer VM-5005JOANLABZum Mischen von Reagenzien

Referenzen

  1. GBD 2016 Lower Respiratory Infections Collaborators. Estimates of the global, regional, and national morbidity, mortality, and aetiologies of lower respiratory infections in 195 countries, 1990-2016: A systematic analysis for the global burden of disease study 2016. Lancet Infect Dis. 18 (11), 1191-1210 (2018).

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Nachdrucke und Genehmigungen

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