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Artigo de método

Detecção rápida de patógenos bacterianos que causam infecções do trato respiratório inferior por meio de amplificação isotérmica mediada por loop baseada em chip microfluídico

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DOI:

10.3791/66677

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29 de março de 2024

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* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Vários patógenos bacterianos podem causar infecções do trato respiratório e levar a sérios problemas de saúde se não forem detectados com precisão e tratados prontamente. A detecção rápida e precisa desses patógenos por meio de amplificação isotérmica mediada por loop fornece gerenciamento e controle eficazes de infecções do trato respiratório em ambientes clínicos.

Resumo

As infecções do trato respiratório (ITRs) estão entre os problemas mais comuns em ambientes clínicos. A identificação rápida e precisa de patógenos bacterianos fornecerá diretrizes práticas para o gerenciamento e tratamento de ITRs. Este estudo descreve um método para detectar rapidamente patógenos bacterianos que causam infecções do trato respiratório por meio de amplificação isotérmica mediada por loop multicanal (LAMP). O LAMP é uma ferramenta de diagnóstico sensível e específica que detecta rapidamente ácidos nucléicos bacterianos com alta precisão e confiabilidade. O método proposto oferece uma vantagem significativa sobre os métodos tradicionais de cultura bacteriana, que são demorados e muitas vezes requerem maior sensibilidade para detectar baixos níveis de ácidos nucléicos bacterianos. Este artigo apresenta resultados representativos da infecção por K. pneumoniae e suas múltiplas coinfecções usando LAMP para detectar amostras (escarro, lavado brônquico e lavado alveolar) do trato respiratório inferior. Em resumo, o método LAMP multicanal fornece um meio rápido e eficiente de identificar patógenos bacterianos únicos e múltiplos em amostras clínicas, o que pode ajudar a prevenir a disseminação de patógenos bacterianos e auxiliar no tratamento adequado de ITRs.

Introdução

As infecções do trato respiratório (ITRs) causadas por patógenos bacterianos contribuem principalmente para a morbidade e mortalidade em todo o mundo1. É definida como qualquer sintoma respiratório superior ou inferior acompanhado de febre com duração de 2-3 dias. Embora a infecção respiratória superior seja mais comum do que a infecção respiratória inferior, as infecções crônicas e recorrentes do trato respiratório também são condições clínicas comuns, apresentando grandes riscos aos indivíduos e sobrecarregando significativamente os sistemas de saúde2. Os patógenos bacterianos comuns de ITRs incluem Streptococcus p....

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Protocolo

Todas as amostras para este estudo foram avaliadas e aprovadas pelo Comitê de Revisão de Ética do Hospital Popular da Província de Guangdong (Número de aprovação: KY2023-1114-01). Todos os participantes assinaram o termo de consentimento livre e esclarecido antes dos experimentos. Os reagentes e equipamentos utilizados para o estudo estão listados na Tabela de Materiais. As abreviaturas usadas no protocolo estão listadas na Tabela Suplementar 1.

1. Coleta de amostras clínicas do trato respiratório inferior

  1. Coleta de escarro
    1. Limpe a cavidade oral e os dentes com água limpa, ....

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Resultados

Este experimento emprega tecnologia de amplificação isotérmica, conduzindo reações em um chip de disco microfluídico. A reação ocorre em um analisador de ácido nucleico de chip microfluídico, empregando um método de inserção de corante de fluorescência. A reação isotérmica é realizada a uma temperatura constante de 65 °C e a análise de fluorescência em tempo real é realizada simultaneamente. As amostras positivas sofrem amplificação sob a ação da polimerase com funcionalidade de deslocamento da cadeia, resultando em uma .......

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Discussão

As infecções do trato respiratório são infecções hospitalares prevalentes, impondo graves consequências aos pacientes e aumentando as taxas de mortalidade16. A identificação oportuna e precisa de patógenos potenciais seguidos de antibióticos eficazes é a chave para o sucesso do tratamento e a melhoria do prognóstico, principalmente devido às limitações inerentes aos métodos tradicionaisde cultura 17. Neste estudo, usamos um método baseado em LAMP para determinar infecções ú.......

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Divulgações

Os autores declaram não haver conflito de interesses.

Agradecimentos

Agradecemos muito o apoio financeiro fornecido pela Fundação de Pesquisa Básica e Aplicada de Guangdong (Concessão nº 2022A1515220023) e pela Fundação de Pesquisa para Talentos Avançados do Hospital Popular da Província de Guandong (Concessão nº. KY012023293).

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
Incubadora de banho (MK2000-2)ALLSHENGFornecer um ambiente de temperatura constante
Cabeça coletora de fluido de lavagem brônquicaTIANPINGHUACHANGSEDA 20172081375Coletando fluido de lavagem broncoalveolar
Broncoscópio de fibra ópticaOLYMPUSSEDA 20153062703Um broncoscópio flexível equipado com uma fonte de luz de fibra óptica e câmera, para examinar visualmente as vias aéreas e estruturas dentro dos pulmões. Auxiliar na coleta da lavagem broncoalveolar
HR1500-figure-materials-1B2HaierSEDA 20183541642Gabinete de biossegurança
NAOHMACKLINS817977Liquefazer amostra viscosa do trato respiratório inferior
Kit de detecção de ácido nucleico para patógenos do trato respiratórioCapitalbio TechnologySEDA 20173401346Teste de infecção
Reagente de extração de ácido nucleicoCapitalbio TechnologySEDA 20160034For DNA extração
RTisochip-WCapitalbio TechnologySEDA 20193220539Amplificação isotérmica mediada por loop
THERMO ST16RThermo Fisher ScientificSEDA 20180585Centrifugue o líquido residual da parede do tubo.
Misturador de vórtice VM-5005JOANLABPara mistura de reagente
bacteriana

Referências

  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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Reimpressões e permissões

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