, , , , , , , and for detection. Ultrasensitive chemiluminescence (CL) detection method was developed and used to simultaneously detect eight carbapenemase genes, and plasmids were established as positive or limit of detection (LOD) reference materials. Antibiotic susceptibility was determined by disk diffusion according to Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) guidelines in order to screen clinical isolates resistant to carbapenem antibiotics as well as Sanger sequencing which was used to confirm the reliability of the results presented by DNA microarray. Results. Eight carbapenemase genes could be detected with high sensitivity and specificity. The absolute LOD of this strategy to detect serially diluted plasmids of eight carbapenemase genes was 102- 103copies/μL. Then, 416 specimens collected from hospital were detected and the results showed 96.6% concordance between the phenotypic and microarray tests. Compared with Sanger sequencing, a specificity and sensitivity of 100% were recorded for , , , and genes. The specificity for , , , and genes was 100% and the sensitivity was 98.5%, 97.6%, 95.7%, and 97.9%, respectively. The overall consistency rate between the sequencing and microarray is 97.8%. Conclusions. The proposed ultrasensitive CL imaging DNA hybridization has high specificity, sensitivity, and reproducibility and could detect and differentiate clinical specimens that carried various carbapenemase genes, suggesting that the method can conveniently be customized for high-throughput detection of the carbapenemase-producing GNB and can be easily adapted for various clinical applications."> 实验室和临床评价"基因的检测DNA微阵列的革兰氏阴性细菌的住院病人 - raybet雷竞app,雷竞技官网下载,雷电竞下载苹果
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特殊的问题

的重要性Extended-Spectrumβ-Lactamase-Producing肠杆菌科在尿路感染

把这个特殊的问题

研究文章|开放获取

体积 2019年 |文章的ID 8219748 | https://doi.org/10.1155/2019/8219748

彝族歌曲,Fengna窦,沙,他于周,奇奇, 实验室和临床评价"基因的检测DNA微阵列的革兰氏阴性细菌的住院病人”,生物医学研究的国际, 卷。2019年, 文章的ID8219748, 13 页面, 2019年 https://doi.org/10.1155/2019/8219748

实验室和临床评价"基因的检测DNA微阵列的革兰氏阴性细菌的住院病人

学术编辑器:Payam Behzadi
收到了 2018年12月14日
修改后的 2019年3月12
接受 2019年04月02
发表 2019年5月13日

文摘

背景。各种"的患病率在革兰氏阴性细菌(GNB)全球威胁在临床控制和管理。监测和控制carbapenemase-producing GNB成为许多医疗中心必要的任务。本研究的目的是开发一个高通量,具体,敏感,和快速的DNA芯片诊断方法,表型确认,"基因的分子流行病学研究。方法。我们有针对性的八个小组"基因,包括 , , , , , , , 为检测。超灵敏的化学发光(CL)同时检测方法的开发和用于检测8 "基因,并建立了质粒积极或检测极限(LOD)参考资料。抗生素敏感性是由磁盘扩散根据临床和实验室标准协会(CLSI)指导方针以屏幕临床分离耐碳青霉烯抗生素以及Sanger测序是用来证实DNA微阵列所呈现的结果的可靠性。结果。8 "可以发现具有高敏感性和特异性的基因。这种策略的绝对LOD检测连续稀释8 "基因的质粒是102- 103拷贝/μ416 l .然后,标本收集从医院检测,结果显示,96.6%表型之间的一致性和芯片测试。与Sanger测序相比,100%的特异性和灵敏度都被记录下来 , , , 基因。的特异性 , , , 基因为100%,敏感性为98.5%,97.6%,95.7%,和97.9%,分别。测序和芯片之间的整体一致性率是97.8%。结论。提出了超灵敏CL成像DNA杂交特异性高,敏感性,和再现性,可以检测并区分临床标本,进行各种"基因,表明该方法可以方便地定制的高通量检测carbapenemase-producing GNB并可以很容易地用于各种临床应用。

1。介绍

碳青霉烯类β内酰胺抗生素具有广谱和担任最后一行ESBLs高效和稳定1]。与宽,各种抗生素的大量使用,特拉隔离已成为全球公共卫生问题广泛分布,对范围广泛的活动β-lactams,增加病人的发病率、死亡率和住院的长度2),尤其是老年患者、婴幼儿和严重的基础疾病患者。在诊所,必须开发一个快速、简单、准确测试来检测和识别的临床菌株产生",这是至关重要的管理和控制全世界越来越流行的carbapenemase-producing菌株(3]。

"生产商的检测临床标本中第一个基于敏感性分析的测试根据CLSI更新2017年(4),其次是确认基因型检测与PCR等方法和质谱(3,5]。然而,这些测试并不是最适合检测carbapenemase-producing菌株的特异性和敏感性[6]。甚至建议CLSI方法受限于其固有的缺点:carbapenemase-producing菌株的表型测试受到假阳性和假阴性问题[5,7]。质谱不能提供分子流行病学信息和面子。解决这些不足,我们在此提出一个新的DNA芯片的方法快速、敏感,临床carbapenamase-producing样品和具体的检测。该试验诊断有重要意义,表型确认,carbapenemase-producing细菌的分子流行病学研究。

Ambler分子分类系统,基于蛋白质的同源性,分类β-lactamases分为四类(D)。最广泛分布类"活动是KPC的酶。的B类酶是近年最IMP或VIM系列。此外,NDM和昏暗的属于B类酶在亚洲广泛关注(8]。许多OXA酶(OXA-23-like OXA-48-like、类D)被认为是负责全球抵抗传染病以及他们的详细属性已被广泛报道(9,10]。的存在 被认为是较低的,对吗假单胞菌stutzeri从荷兰隔离11]。然而,在最近的一份报告中, 被发现在医院隔离属于家庭肠杆菌科,假单胞菌科,Burkholderiaceae,和Comamonadaceae隔离被发现含有的百分之四十 在测试隔离(12]。的 基因是主要负责的阻力鲍曼不动杆菌(13),而 基因是最普遍的特拉基因识别在中国(13,14]。的 基因被认为是专门染色体编码,内在oxacillinase基因的鲍曼不动杆菌和许多调查人员用于物种识别和应变类型(15]。然而,最近的报告表明, 基因已经被动员并蔓延到其他不动杆菌种虫害的接合质粒(16,17]。而进一步的工作需要确定OXA-51-like集团的耐碳青霉烯酶的集团仍然是一个大问题,因为他们现在所有的可能性答:baumannii隔离可能能够成为耐碳青霉烯(18]。因此,在当前的研究中,包括我们 , , , , , , , 在检测面板的DNA微阵列分析。

DNA微数组技术有广泛的应用,包括基因表达分析(19[]、疾病诊断20.),和病原微生物检测(21]。这种技术的特点是小型化、高通量、自动化的可管理性和从容。这项工作的目的是开发一种快速、可靠和高通量检测的DNA微阵列方法临床相关carbapenemase-encoding基因。在这个分析中,可靠、便携、超灵敏的化学发光(CL)成像DNA杂交了同时检测8个基因。质粒被建立为积极或检测极限(LOD)参考资料。该方法的特异性和敏感性是416年实际样本进行验证。

2。材料和方法

2.1。道德声明

所有患者知情同意提供按照《赫尔辛基宣言》的要求,研究项目是经伦理委员会批准的中国人民解放军(PLA)综合医院。

2.2。标本采集和处理

收集的样本来自中国人民解放军总医院的痰,尿液和细菌隔离。痰液样本液化4%氢氧化钠为30分钟在室温下用颤抖的为2分钟。然后在13000转离心球收集和清洗。痰丸和尿液样本的DNA被孤立QIAamp DNA迷你工具根据制造商的指示。细菌分离株是由沸腾的方法修改。简而言之,每个隔离,则是从殖民地Luria-Bertani盘子和悬浮在100年μH L的消毒2在95°C O,紧随其后的是煮15分钟,在12000转离心5分钟。上层的收获和转移到新管和作为模板PCR和微阵列分析13]。

2.3。引物和探针设计

"的DNA序列(例如, , , , , , , , )从基因库下载(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/genomes/)。由DNAMAN设计引物和探针和引物。特定的引物设计 , , , , , , ,引物是守恒的上游或下游地区的选择。微阵列探针从33到42个核苷酸合成这些基因。这些基因被复合PCR在单独放大管,每个管和内部标准探测器包括过程监控。最后,十个引物具有良好的特异性和十七调查(表12)。所有的引物和探针被爆炸(验证http://blast.ncbi.nlm.nih.gov/)。


底漆 序列(5′3′) 职位 有针对性的基因/
加入基因库

KPC-F CTGGGCAGTCGGAGACAAAA 681 - 700 KPC / KX619622.1
KPC-R AGACGGCCAACACAATAGGT 765 - 784
NDM1-F GAATGTCTGGCAGCACACT 168 - 186 ndm - 1 / KX249707
NDM1-R TGGCATAAGTCGCAATCC 407 - 424
OXA23-F GCAGTCCCAGTCTATCAGGA 379 - 398 OXA-23 / NG_049726
OXA23-R CCCAACCAGTCTTTCCAA 641 - 658
OXA48-F TCGGGCAATGTAGACAGTT 548 - 556 OXA-48 / NG_049762
OXA48-R CACCAGCCAATCTTAGGTTC 746 - 765
OXA51-F GCTCGTCGTATTGGACTTGA 406 - 425 OXA-51 / KX609247
OXA51-R TGTGCCTCTTGCTGAGG 523 - 539
IMP-F GTAATTGACACTCCATTTAC 291 - 309 小鬼/ NG_049172
IMP-R GCGGACTTTGGCCAAGCTTC 674 - 693
VIM-F TGGTGAGTATCCGACAG 190 - 206 VIM / NG_050336
VIM-R ATGAAAGTGCGTGGAG 433 - 448
DIM-F GCTTGTCTTCGCTTGCTAA 38-56 暗/ NG_049077
DIM-R ATTCCTGCGGTTCTATCCT 293 - 311
mtDNA-F GTCGAAGGTGGATTTAGCAGTAA 1413 - 1435 mtDNA / MG182040
mtDNA-R GTAAGGTGGAGTGGGTTTGGG 1684 - 1704
182 - f AGAGTTTGATCMTGGCTCAG 1 - 16 s rRNA / LN612729
756 - r CGTATTACCGCGGCTGCTG 518 - 530

F,正向引物;R,反向引物;反向引物都有生物素共轭5′末端。
头寸指相应的基因库基因的核苷酸编号。

探针 序列(5′3′) 有针对性的基因

KPC-P CAAATGACTATGCCGTCGTCTGGCC KPC
NDM1-P1 ACCGATGACCAGACCGCCCAGATCCTCAAC ndm - 1
NDM1-P2 TCAGGACAAGATGGGCGGTATGGAC ndm - 1
OXA23-P1 TTTTAGAAGAGAGTAATGGCTACAAAA OXA-23
OXA23-P2 ATTGGACAGCAGGTTGATAATTTCTGG OXA-23
OXA48-P1 CGAATTTCGGCCACGGAGCAAATCAGCTT OXA-48
OXA48-P2 CAGCGTATTGTCAAACAAGCCATGC OXA-48
OXA51-P1 GAAGTGAAGCGTGTTGGTTATG OXA-51
OXA51-P2 ATATCGGTACCCAAGTCGATAATTTTTGGC OXA-51
IMP-P1 GGCTAGTTAAAAATAAAATTGAAG 小鬼
IMP-P2 CCCACGTATGCRTCTGAATTAAC 小鬼
VIM-P1 TGGTGTTTGGTCGCATATCGCAACG VIM
VIM-P2 CTCATTGTCCGTGATGGTGATGAG VIM
DIM-P1 GTCAGTTCAAACGGCCTTGTTGTCATAGATT 昏暗的
DIM-P2 CTTGGTCAGACCGAGATACAGAAACGCTCG 昏暗的
mtDNA-P ATGTCCTTTGAAGTATACTTGAGGAGTT 线粒体
551 - p ACTCCTACGGGAGGCAGCAGTT 16 s rRNA
质量控制 TTTTTTTTTTTTTTTTTTTT 低聚糖dT20.

与amino-labeled 12 T的寡核苷酸的3′端共轭3′末端的调查。 与amino-labeled 20 T的寡核苷酸的3′端,biotin-labeled 5′端作为芯片质量控制。
2.4。建设参考质粒

寡核苷酸的 在这项研究中被大引物扩增拼接方法在40 bp片段连接到最终序列约280个基点。OXA-48 Carbapenemase-producing OXA-23样本,收集OXA-51从在北京和中国人民解放军总医院KPC的样本,小鬼,ndm - 1收集从中国人民解放军军事医学科学院。这八个特征参考菌株,每个携带 , , , , , , , ,被用于微阵列探针和引物的设计和验证。KPC的DNA片段,ndm - 1、OXA-23 OXA-48, OXA-51,小鬼,VIM,昏暗,线粒体DNA (mtDNA),通过PCR和16 s rRNA放大,其次是消化和PGM-T DH5克隆α。克隆的片段经测序整个地区。线粒体DNA和16 s rRNA收集海拉细胞培养和标准菌株大肠杆菌分别ATCC25922。

2.5。芯片制造

所有微阵列探针合成了由中国人民解放军军事医学科学院。一个低聚糖(dT)12——一个amino-labeled 3′端是共轭的3′端所有的探针,这样它作为链接器臂固定在醛改性玻璃表面(已经获得技术上海有限公司,上海,中国。一个低聚糖(dT)20.一个amino-labeled 3′端和biotin-labeled 5′端作为质量控制(QC)调查。每个探测(50μ米的最终浓度)被发现三次反复使用无触点喷墨Nano-plotter 2.1 (GeSim、德累斯顿、德国)到一个aldehyde-chip混合后打印缓冲区(5%甘油、0.1%十二烷基硫酸钠(SDS)、6×saline-sodium柠檬酸缓冲(SSC),和2% (wt /卷)聚蔗糖400]。质量控制(QC)探针包括管理操作和使用的标准为12.5μ米决赛浓度。在水平方向上发现了八次反复校准CL信号值。每个醛幻灯片分为10块由防水膜(11×11毫米)检测10个不同的样本。微阵列被放置在室温下24小时的干燥器。游离探针被0.2% SDS和蒸馏水冲洗掉之前使用。布局如图1(一)

2.6。多重聚合酶链反应

所有反向引物为目标基因和(即内部控制。,mtDNA and 16S rRNA) were labeled by biotin at the 5′-ends for acting a CL reaction. Multiplex PCRs were performed for , , , ,和16 s rRNA管(管),和 , , , ,和mtDNA在另一个(B)管。PCR反应是在30μL和包含15μL 2×多重PCR (cwBiotech,北京中国)和3μL的混合DNA模板。管一个,的浓度 , , ,和16 s rRNA正向和反向引物都是0.1μM和0.5μ米, 正向和反向引物0.2μ米和1μM,分别。管B,正向和反向引物的浓度是0.1μM和0.5μM,分别。PCR进行热循环PCR系统(应用生物系统公司,培育城市,CA)使用下列条件:10分钟在95°C;37周期30年代在94°C, 30年代在55°C,和45 s在72°C;最后5分钟在72°C的延伸。

2.7。杂交和信号检测

PCR产品放大两多重PCR反应涨跌互现使用相同的模板。的混合物在95°C变性5分钟,立即放在冰5分钟。然后5μL(变性PCR混合物混合了5μL的杂交缓冲(8×SSC, 0.6% SDS, 10%甲醛、和10×Denhardt]。杂交反应继续在hybrid-box孵化1 h在45°C。杂交后,幻灯片被先后在1×SSC和0.2% SDS, 0.1×0.2×SSC, SSC 30年代。幻灯片是在室温下风干。检测CL信号,微阵列在37°C孵化与10 30分钟μL的链霉亲和素辣根过氧化物酶(美国圣路易斯Str-HRP, Sigma-Aldrich),其次是用PBST (Tween-20 1×PBS, 0.05%)在室温下30年代。微阵列干了10μL(预拌CL合衬底和H腔的解决方案2O2(美国密理博公司,波士顿)(图1 (b))。然后立即受到生物芯片扫描化学发光成像,成像系统在我们实验室开发的超轻型飞机水平。信号强度的计算是通过数组视力7.0。

2.8。特拉和敏感菌株的识别

菌株的分离样本测试使用Kirby-Bauer (K-B)方法的磁盘扩散的建议CLSI来确定他们的脆弱的感情imipenem (10μg)和meropenem (10μg)。大肠杆菌ATCC25922和铜绿假单胞菌ATCC27853被用作控制菌株敏感性测试。隔离被认为有一个"表型如果他们对至少一个碳青霉烯(即。meropenem或imipenem) (22]。

四百一十六(416)耐抗生素细菌样本评估在这个研究。最初的样本来自病人住院很长一段时间(> 1年)。

2.9。确认的抗性基因测序

抗性基因,包括 , , , , , , , ,发现的耐抗生素样品微阵列杂交被Sanger测序验证。

3所示。结果

3.1。阈值信号强度的测定

确定的阈值区分正面和负面微阵列信号强度,我们有飞行员执行微阵列杂交实验用革兰氏阳性菌株金黄色葡萄球菌04018年作为消极的控制和" 3×10的质粒3拷贝/μL积极控制条件下指定的材料和方法。如果信号强度值是10倍的背景强度值,调查被认为是积极的。

3.2。芯片测试的特异性和敏感性

评估微阵列方法的特异性,我们进行微阵列杂交分析"质粒(即为参考。,积极控制(图)2(图),临床特样品3),和十-控制来自写明ATCC标准菌株和敏感的碳青霉烯(图4)。微阵列如图所示的图片,我们的方法可以有效区分耐碳青霉烯和carbapenem-sensitive基因型与高特异性临床细菌标本中。

评估芯片检测的敏感性,我们淡化了"质粒成不同浓度(即参考。,从3×101拷贝/μL - 3×105拷贝/μL)。不同的副本数量的DNA微阵列杂交。检测图像被显示在图5(一个)。一般来说,微阵列产生满意的敏感性。对于大多数参考质粒,检出限低至30 /副本μL(图5(一个))。细菌耐药基因诊断工具包KPC (PCR-Fluorescence调查)和细菌耐药基因诊断工具包ndm - 1 (PCR-Fluorescence探测)(Puruikang生物科技、深圳、中国)也用于检测KPC和ndm - 1参考质粒(3×1013×105拷贝/μL),分别。实时PCR扩增7500年ABI棱镜实时PCR仪(美国应用生物系统公司,促进城市)和灵敏度比较芯片检测的结果和实时PCR显示他们有类似的敏感性(数字5 (b)5 (c)),这表明我们的DNA微阵列可以应用于临床检测carbapenemase-producing样本。

3.3。稳定的微阵列分析

稀释"质粒(3×105拷贝/μL)和消极的控制金黄色葡萄球菌04018年被用来评估执行的微阵列分析重复性而言。3×103复制/μL每个目标基因的质粒被选中的模板检测的决心interchip intrachip变异,并成立了一个负控制没有模板。实验重复了三次,interchip的重复性和intrachip变异进行评估。变异系数(CV) = SD /平均信号强度×100%。

统计分析表明,所有目标基因探针,intrachip和interchip CV值的探测范围从3.58%到11.02%(低于15%),这表明良好的重复性的DNA微阵列检测方法(表3)。


重复性(CV %)
Intra-chip实验 Inter-chip实验

重复次数(n) 1 2 3 3

KPC 5.23 4.75 9.85 10.16
ndm - 1 3.67 4.12 6.44 6.71
OXA-23 4.47 5.03 7.82 7.54
OXA-48 3.58 3.87 6.83 6.42
OXA-51 4.45 5.31 8.09 7.88
小鬼 6.84 6.95 10.24 11.02
VIM 5.87 6.04 9.97 10.19
昏暗的 4.02 3.89 6.52 6.67

3.4。表型耐药

约78%临床标本(326/416)耐imipenem和meropenem 77样本容易imipenem和meropenem三个样本对imipenem但meropenem敏感,和五个样本相对地敏感imipenem但耐meropenem以及五个样本中介meropenem imipenem但敏感。最特样本nonsusceptible多元化包含头孢菌素抗生素,氟喹诺酮类、氨基糖甙类等。nonsusceptibility不同的抗菌药物的利率一般> 90%。所有临床样本的临床信息和表型结果补充表所示(可用在这里)。

3.5。Carbapenemase-Producing菌株的检测芯片在临床样本

总共416份临床样本收集来自中国人民解放军总医院进行测试。大多数的样本特征明显以前使用K-B耐碳青霉烯的方法。这些细菌的微阵列显示,78%(325)的样品进行一个或多个"基因和一些样品不止一个bla基因被确定(即。,496基因s were found in 325 specimens). The genotyping results of the clinical samples are listed as follows: 256 (62%) carried ,137例(33%) ,40 (9.6%) ,22 (5.3%) ,27 (6.5%) ,5 (1.2%) ,3 (0.7%) ,和6 (1.4%) (表4)。因此, 是最常见的"基因中发现的耐抗生素样品。最有趣的是,我们发现 经常与其他共存bla基因。例如,89个样本 还带着 ;所有40个样品的 进行 ;9样品进行所有三个bla基因: , , ;和5个样品 也带着 值得注意的是,所有" 325耐抗生素基因样本已被测序验证。在平行,我们也放大容易碳青霉烯的分离在表型测试执行以及招募我们的微阵列分析。芯片之间的整体一致性分析和参考方法(标准DNA测序)为97.8%,这表明我们的微阵列是一种高度可靠的方法来检测carbapenemase-producing GNB在诊所。


物种 铜绿假单胞菌 答:鲍曼 大肠杆菌 k .肺炎 美国marcescens 美国maltophilia 脑膜炎败血黄杆菌属 r . mannitolilytica 无色菌xylosoxidans 伯克不过 克雷伯氏菌oxytoca 肠杆菌属下水道 大肠aerogenes

没有
样品
263年 42 36 55 5 4 3 1 1 1 2 2 1 416年

不。与 基因 聚合酶链反应 193年 15 7 38 0 2 3 0 1 1 0 0 0 260年
数组 190年 15 7 37 0 2 3 0 1 1 0 0 0 256年
%的一致性 结果 98.4 One hundred. One hundred. 97.4 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. 98.5

不。与 基因 聚合酶链反应 19 2 0 5 0 1 0 0 0 0 0 0 0 27
数组 19 2 0 5 0 1 0 0 0 0 0 0 0 27
%的一致性 结果 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred.

不。与 基因 聚合酶链反应 8 31日 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 41
数组 8 30. 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 40
%的一致性 结果 One hundred. 96.8 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. 97.6

不。与 基因 聚合酶链反应 20. 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 23
数组 19 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 22
%的一致性 结果 95年 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. 95.7

不。与 基因 聚合酶链反应 84年 40 5 7 0 2 1 0 1 0 0 0 0 140年
数组 82年 39 5 7 0 2 1 0 1 0 0 0 0 137年
%的一致性 结果 97.6 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. 97.9

不。与 基因 聚合酶链反应 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
数组 4 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 5
%的一致性 结果 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred.

不。与 基因 聚合酶链反应 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
数组 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 3
%的一致性 结果 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred.

不。与 基因 聚合酶链反应 4 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 6
数组 4 1 0 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 6
%的一致性 结果 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred.

总没有。同意/总没有的菌株。的菌株 257/263 38/40 36/36 54/55 5/5 四四 3/3 1/1 1/1 1/1 2/2 2/2 1/1 407/416

%所有菌株的协议 97.7 95年 One hundred. 98.2 One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. One hundred. 97.8

所有测试样品包括痰液、尿液和培养分离;每个样本的具体临床信息和测试结果补充表所示。
结果与传统PCR /测序。
微阵列使用carbapenemase-array设计在这个研究结果。
的敏感性为98.5%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为97.5% KPC检测。
的敏感性为100%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值100% f或ndm - 1的检测。
的敏感性为97.6%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为99.7% OXA-23检测。
的敏感性为95.7%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为99.7% OXA-48检测。
的敏感性为97.9%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为98.9% OXA-51检测。
的敏感性为100%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为100% IMP检测。
的敏感性为100%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为100% VIM检测。
的敏感性为100%,特异性为100%,阳性预测值为100%,阴性预测值为100%的检测。

14个样本未能发现任何基因微阵列,但耐imipenem或meropenem表型测试不能被放大,确定96.6%表型之间的一致性和芯片测试。综上所述,新开发的微阵列检测方法与传统的抗生素敏感性试验,因此可能适合临床应用。

4所示。讨论

在这项研究中,我们开发了一种新颖的微阵列方法检测"基因,可以应用于临床诊断和识别carbapenemase-producing GNB。我们包括八"基因已被证明或潜在临床显示最相关的, , , , , , , , ,在微阵列芯片的设计。MtDNA和16 s rRNA被选为内部控制,因为我们的样品都是从人类和检测目标基因来自细菌。高拷贝数的序列mtDNA是用来监视和控制所有PCR反应和杂交操作,和16 s rRNA被用来证明DNA微阵列系统可以检测细菌基因样本。的特异性、敏感性和该方法的重现性非常适合临床应用。最重要的是,微阵列416份临床样本显示的结果高度一致同意从直接测序或抗生素敏感性测试结果。

这对我们来说是一个有趣的识别许多耐药菌株coharboring两个或两个以上的"基因;例如, 经常与其他基因和共存 总是共存 不动杆菌鲍起静mannii比以前,表明一个更严重的威胁,在极度耐药细菌感染的控制和管理(23]。可转让的B类金属-分子β-lactamases,小鬼,VIM和NDM很常见,在昏暗的流行(10]。然而,在我们的研究中, 分别为5和3样本中发现,了吗 在6个标本,这表明它可能需要改善暗淡的注意在以后的研究(表吗4和补充表)。

DNA微阵列检测细菌"基因不仅临床痰液、尿液样本,和殖民地或细菌培养在这项研究中,而且胸腔积液标本,脑脊液,口腔拭子,甚至咽喉拭子环境直接擦洗(数据未显示)。这种非凡的功能兼容性检测的几个原始样本使它更快地获得结果比类似的微阵列Check-MDR CT102 [24,25]和VITEK2 [26),应检测培养细菌隔离。微阵列是快速、便携,从临床样本,与整体小于7小时2小时的实践时间,使一天分析。整个检测DNA微阵列包括5个步骤和操作成本4 - 5 h包括PCR扩增,和整个检测不需要复杂的仪器,这是简单的比Check-MDR CT102。DNA微阵列检测9标本在一个芯片,每个样本的成本低于5美元,这远远低于Check-MDR CT102 VITEK2。在微阵列分析,一个专有CL成像系统是在我们实验室开发的。生物芯片化学发光成像依赖于电荷耦合器件(CCD)相机成像技术,配备便携式电源装置使用。新CL成像仪(3000美元)的成本低于其他商业CCD成像技术CL成像系统(例如,Amersham成像仪600年,通用电气医疗集团生命科学)和速度远远超过其他视觉微阵列系统是基于量子dot-catalyzed银沉积。新设计的DNA微阵列系统产生高特异性、灵敏度和重现性检测八"基因在临床标本。为 , , , , , , ,有两种不同的探针(比如22 - 30元)杂交,分别可以有效地减少错误的杂交信号。我们的研究表明,大大简化了协议确定的微阵列cabapenemase-encoding基因在临床样品和可以提供一种有效的手段cabapenemase基因的分子流行病学研究:耐药基因的出现可能被追溯到它们的起源在社区和医院细菌感染经常发生。另一方面,微阵列杂交是高度敏感的。在这项研究中,他们表现出类似的实时PCR试剂盒敏感性。我们可以检测到低至30 /副本μL DNA的目标。此外,DNA微阵列通常可以检测目标DNA具有更大的动态范围。最后,微阵列方法也是高度可再生的:我们已经表明,平均变异系数(CV %) interchip和intrachip实验低,而且大部分都低于10%。因此,我们建议新的微阵列方法有巨大的潜力应用于临床研究。

基于multi-PCR微阵列,这使它可以检测多个耐药基因同时在一个管。但它不能有效地识别各种碎片通过电泳分离。DNA直接测序不适合多种PCR产品的识别。微阵列是用来证实多重PCR的结果。微阵列的PCR检测的一致性范围从95.7%到-100%(表8 "基因4)。

微阵列有一些限制,因为耐碳青霉烯尤其是通过几种机制是:如碳青霉烯的合成β-lactamases,射流泵(27)、膜透性(28),和penicillin-binding蛋白变体。DNA微阵列基因不能覆盖形成机制。14个样品在我们的研究中未能发现任何基因微阵列,但耐imipenem或meropenem表型测试不能被放大,表明从其他机制超出了耐药基因检测的微阵列。全基因组测序(WGS)可能会发现许多不同的分子机制导致耐药性。我们的实验室已经WGS随着新的强大的技术来寻找新奇的耐药基因位于细菌质粒或基因组DNA,以及新的耐药机制。然而,WGS-based药敏试验在临床实验室保持当前的高成本和花费更多的时间29日]。在临床测试中,使用pcr微阵列检测一些特定的抗性基因同时更经济和更快。在这项研究中,multi-PCR放大被分为两个管,并减少PCR扩增系统(放大8 "基因在一个管)可能会增加敏感性[30.]。

总之,我们开发了一种新的微阵列检测系统直接检测8 "基因从几种临床标本。方便,容易定制的高通量检测,并可以很容易地适应临床应用。

数据可用性

日期生成和分析在此研究可从相应的作者以合理的要求。

信息披露

资助者没有参与研究设计、数据收集和分析,决定发表,或准备的手稿。

的利益冲突

作者声明,这项研究是在没有进行任何商业或财务关系可能被视为潜在的利益冲突。

作者的贡献

彝族歌曲和Fengna窦的贡献同样作为第一作者。奇奇刘和周于的构思和设计研究。彝族歌曲,Fengna窦、沙河、奇奇刘负责实验分析。彝族歌曲写的论文和其他合作者导致了最终稿。所有作者阅读和批准最终的手稿。

确认

由于是由于团队中国人民解放军301医院,中国医学科学院肿瘤医院,北京协和医学院。这项工作是财务支持的主要传染病(没有特殊项目。2013 zx10004802 - 008)和国家科技重大项目“预防和控制艾滋病和病毒性肝炎等重大传染病”(没有。2018年zx10711001 - 003 - 003)。

补充材料

额外的文件1:补充表。carbapenemase-producing样本的临床信息和检测结果。(补充材料)

引用

  1. s d·布劳恩o s Dorneanu t . Vremerăa . Reißig s Monecke Carbapenemase-producing和r . Ehricht。肠杆菌科:在Iaşi 2年监测在医院,罗马尼亚,”未来的微生物学,11卷,不。3、391 - 401年,2016页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  2. 李郭,y,杨s . et al .,“根除耐多药鲍曼不动杆菌从呼吸道吸入粘菌素显示出:一个匹配的病例对照研究,“临床微生物学和传染病,18卷,不。9日,第876 - 870页,2012年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  3. a . Carricajo p . o . Verhoeven s Guezzou n . Fonsale和g .《“检测carbapenemase-producing细菌通过使用超高效液体chromatography-tandem质谱方法,”抗菌药物和化疗,卷。58岁的没有。2、1231 - 1234年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  4. CLSI,药敏测试的性能标准美国宾夕法尼亚州,临床和实验室标准协会,27日版,2017年。
  5. p .高加索和l . Poirel”策略识别carbapenemase-producing肠杆菌科,“抗菌化疗杂志》,卷68,不。3、487 - 489年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  6. 郭y s p . Wang Chen et al .,”检测的假阳性结果的出现" carbapenemase-negative大肠杆菌和肺炎克雷伯菌分离”《公共科学图书馆•综合》》第六卷,没有。10 p . e26356 2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  7. d . Rawat和d Nair Extended-spectrumß-lactamases革兰氏阴性细菌,”全球传染病杂志》上,卷2,不。3、263 - 274年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  8. d . van Duin和y . Doi的全球流行病学carbapenemase-producing肠杆菌科,“毒性,8卷,不。4、460 - 469年,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  9. p .高加索、t . Naas和l . Poirel "生产的“全球传播肠杆菌科”,新发传染病,17卷,不。10日,1791 - 1798年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  10. s。琼,W.-S。李,c . Lam C.-W。许,R.-J。陈,P.-R。松林,“Carbapenemase-producing革兰氏阴性细菌:当前的流行,抗菌药物敏感性和治疗方案,“未来的微生物学,10卷,不。3、407 - 425年,2015页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  11. l . Poirel j . m . Rodriguez-Martinez n . Al Naiemi y . j . Debets-Ossenkopp和p .高加索DIM-1的表征integron-encoded金属-β内酰胺酶从假单胞菌stutzeri临床孤立在荷兰,”抗菌药物和化疗,54卷,不。6,2420 - 2424年,2010页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  12. t . a . Leski Bangura, d·h·吉米et al .,“识别blaOXA-51-like, blaOXA-58 blaDIM-1, blaVIM "基因在医院肠杆菌科从塞拉利昂,隔离”临床微生物学杂志,51卷,不。7,2435 - 2438年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  13. w . p . Li妞妞,h·李et al .,”鲍曼不动杆菌的快速检测和分子流行病学特a baumannii两家综合性医院的北京,中国,“微生物学前沿》第六卷,997页,2015年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  14. 霁,y, z阮et al .,”carbapenem-hydrolyzing类D的患病率β在中国内酰胺酶基因不动杆菌种虫害隔离,”欧洲临床微生物学和传染病》杂志上,33卷,不。6,989 - 997年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  15. g·帕特尔和r . a . Bonomo”状态报告":挑战和前景,”专家评估的抗感染治疗,9卷,不。5,555 - 570年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  16. t . Chen y李,美国郭et al .,”出现和分布的质粒轴承blaOXA-51-like基因上游ISAba1特鲍曼不动杆菌分离株在台湾,“抗菌药物和化疗,54卷,不。11日,第4581 - 4575页,2010年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  17. y李郭,m .蒋介石et al .,”特拉的出现Non-baumannii种类的不动杆菌收留blaOXA-51——基因固有a . baumannii”抗菌药物和化疗卷,56号2、1124 - 1127年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  18. b . a·埃文斯和s . g . b .艾米”OXAβ-lactamases。”临床微生物学检查,27卷,不。2、241 - 263年,2014页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  19. d . Mazzatti F.-L。Lim A·奥哈拉,即美国木材,和p . Trayhurn”的微阵列分析基因表达在人类脂肪细胞的低氧诱导调制,”生理学和生物化学的档案,卷118,不。3、112 - 120年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  20. k . a . Kolquist r·a·舒尔茨a沟et al .,“芯片比较基因组杂交的癌症目标揭示了小说,复发性遗传畸变在骨髓增生异常综合征”癌症遗传学,卷204,不。11日,第628 - 603页,2011年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  21. e·c·陈,s . a . Miller j·l·DeRisi和c . y .赵”使用pan-viral微阵列分析(Virochip)屏幕临床样本病毒病原体,”《可视化实验,没有。50,2011。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  22. d·l·帕特森“抵抗革兰氏阴性细菌:肠杆菌科,”美国医学杂志,卷119,不。6,S20-S28, 2006页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  23. c . Rizek l .傅l·c·多斯桑托斯et al .,”表征的特拉绿脓假单胞菌临床分离株,携带多个基因编码抗生素耐药性,”《临床微生物学和抗菌素,13卷,不。43岁,2014年。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  24. t . Naas g . Cuzon p . bogaert y Glupczynski, p .高加索,“评价DNA微阵列(check-MDR CT102)快速检测的TEM, SHV,和CTX-M extended-spectrumβ-lactamases, KPC OXA-48 VIM,小鬼,和ndm - 1 "临床微生物学杂志卷,49号4、1608 - 1613年,2011页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  25. j .科恩斯图亚特·g·沃特,j . Scharringa a·c·Fluit和m·a·Leverstein-Van大厅,“检测carbapenemase-producing肠杆菌科与商业DNA微阵列,”医学微生物学杂志》,卷61,不。6,809 - 812年,2012页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  26. 美国磨磨蹭蹭的,快k . Lemuth m . Kaase鲁普,c . Knabbe和j .为了“DNA微阵列基因分型抗生素耐药性鲍曼不动杆菌临床分离株的决定因素,”抗菌药物和化疗卷,57号10日,4761 - 4768年,2013页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  27. b d, l .张x和z,“抗菌素耐药性和药物射流泵在不动杆菌,”Efflux-Mediated抗菌素耐药性的细菌李x z, c . Elkins和h . Zgurskaya, Eds。,pp. 329–358, Springer International Publishing, Cham, Switzerland, 2016.视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  28. e·塞卡e . Scheidegger f·s . Freitas r . Cipriano和a·c·韦森特”鲍曼不动杆菌从巴西:特拉卡罗等位基因表达和blaOXA-23基因的作用,“BMC微生物学,13卷,不。1,p。245年,2013。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  29. m·艾灵顿o . Ekelund f . Aarestrup et al .,“全基因组测序的角色在细菌的药敏测试:EUCAST小组委员会的报告,“临床微生物学和传染病,23卷,不。1,2-22,2017页。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索
  30. y张、刘问:陈,d . Wang x,和王,“共同禽流感和人类origin-influenza病毒的基因分型和检测使用便携式化学发光成像微阵列,”SpringerPlus,5卷,不。1,p。1871年,2016。视图:出版商的网站|谷歌学术搜索

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