基于微流控芯片的尿路感染細菌鑒定及抗生素敏感性測試.pdf

1、本研究以微流控芯片為基礎研究平臺，構建了集尿路感染細菌鑒定與細菌抗生素敏感性測試為一體的微流控分析技術。研究內容：微流控芯片上的尿路感染細菌鑒定及抗生素敏感性測試。
　　目的：發(fā)展一種微流控紙基芯片的便攜式微流控裝置，用于尿路感染多重細菌鑒定與抗生素敏感性測試分析。
　　方法：制作一種微流控芯片紙基細菌分析方法，在芯片培養(yǎng)池中以濾紙作為襯底組合固定菌種特異性顯色培養(yǎng)基和抗生素，借助于芯片集成 PVDF疏水薄膜止流閥，引入芯片

2、的尿液樣品被分隔于不同培養(yǎng)池以實現(xiàn)多重顯色反應。實驗依據(jù)特異性顯色結果實現(xiàn)細菌鑒定，依據(jù)實時顯色強度分析實現(xiàn)細菌定量，依據(jù)抑制顯色反應的最低抗生素濃度確定抗生素敏感性，在芯片上實現(xiàn)多重細菌定性、定量分析和藥敏分析。研究內容包括：1）設計制作了封裝顯色培養(yǎng)基和抗生素的復合微流控紙基芯片；2）比較了傳統(tǒng)細菌培養(yǎng)方法與芯片法中細菌的生存率；3）考察了細菌的初始數(shù)量與出現(xiàn)顯色的時間關系；4）驗證了芯片方法實現(xiàn)多重細菌鑒定及抗生素敏感性測試的能力

3、；5）在傳統(tǒng)方法的基礎上，分析了40例尿液標本，驗證芯片方法檢測實際樣品的可行性。
　　結果：1）制作的芯片能有效地將樣品分隔于培養(yǎng)池，防止相互之間有試劑交叉污染；2）平板傾注法計數(shù)結果顯示：芯片方法培養(yǎng)細菌與傳統(tǒng)方類似，細菌數(shù)量在10 h培養(yǎng)時間內不斷增加并呈現(xiàn)指數(shù)增殖狀態(tài)，增值率無顯著差異；3）芯片法細菌培養(yǎng)顯示：細菌顯色時間 Tt值與初始細菌密度相關，細菌的初始數(shù)量越多，顯色時間越短，依據(jù) Tt值可以推斷出初始細菌密度；4）

4、本實驗在細菌鑒定的基礎上，參照美國 CLSI稀釋法，依據(jù)最低的顯色抑制濃度判定細菌對于該抗生素的敏感性，在18 h內定性得出細菌對抗生素的 MIC濃度；5）在40例尿液標本中，芯片法檢出金黃色葡萄球菌、大腸桿菌及糞腸球菌16例，與傳統(tǒng)方法的一致率為94.1％，芯片法與傳統(tǒng)方法 AST結果的總體一致率為93.9%，顯示兩種方法具有較好的一致性。其中，金黃色葡萄球菌與糞腸球菌 AST結果一致率均為100%，而大腸桿菌的 AST結果一致率稍低

5、為90.7%。綜上所述，芯片方法可以在18小時實現(xiàn)3種細菌同步鑒定及6種抗生素敏感性測試。對照實驗顯示，芯片與傳統(tǒng)方法細菌鑒定和抗生素敏感性測試結果一致性分別為94.1%和93.9%。這種微流控芯片細菌分析方法簡便快速，非常適合于醫(yī)療資源匱乏條件下的細菌分析。
　　結論：本研究發(fā)展的微流控芯片多重細菌鑒定和抗生素敏感性測試方法具有操作簡便、耗時短、低消耗和高通量的優(yōu)勢，適合于醫(yī)療資源匱乏條件下的細菌分析。后續(xù)工作將進一步擴展檢測對