[发明专利]使用快速固有荧光法的含有抗性基因的细菌的免试剂鉴定

说明书

本发明涉及一种允许鉴别含有特异性抗生素抗性基因的常见细菌的分离物和不含该基因的相似分离物的方法。更具体地，本发明涉及一种使用自动化快速平台系统来分析细菌菌株的多维光学特性的方法，该自动化快速平台系统采用固有荧光、光学数据分析和人工智能方法。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年3月6日提交的名称为“使用快速固有荧光法的含有抗性基因的细菌的免试剂鉴定”的美国临时专利申请序列号62/129,530的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。

背景技术

技术领域

本发明涉及一种允许鉴别含有特异性抗生素抗性基因的常见细菌分离物和不含有抗生素抗性基因的相似分离物的方法。此外，本发明涉及允许在含有不同抗生素抗性基因的细菌菌株之间进行鉴别的方法。更具体地，本发明涉及一种鉴定和鉴别细菌菌株的方法，包括：1)获得生物样品，例如血液、尿液和/或任何其他体液；2)处理生物样品以浓缩生物样品中的细菌；和3)通过光学分析仪运行浓缩的细菌样品，以获得固有荧光数据，然后其不仅可以用于确定细菌菌株，而且可以用于确定细菌菌株是否含有抗生素抗性基因。此外，本申请提供的方法还允许使用数据来鉴别可能含有不同抗生素抗性基因的细菌。总之，本申请提供的方法主要是使用固有荧光以：1)鉴别不同类型的细菌(即鉴别不同细菌物种)；2)鉴别含有不同抗生素抗性基因的相同细菌物种；和3)从不携带抗生素抗性基因的那些细菌物种中鉴别携带抗生素抗性基因的细菌物种。此外，本申请提供的方法允许分析收集的可疑样品的各种类型。

当微生物(即细菌和/或细菌菌株)自发或通过基因转移获得基因突变时，抗微生物(即抗菌)抗性发生，使其对一种或多种抗菌剂即抗生素的作用具有抗性。耐药生物可能获得对一线抗生素的抗性，需要使用微生物敏感的二线试剂。在一些已经获得对多种药物耐受性的细菌菌株的情况下，依次获得对第二和甚至第三线抗生素的抗性。

抗性可能采取自发或诱导遗传突变的形式产生，或通过接合、转导或转化的水平基因转移从其他细菌物种中获得抗性基因。许多抗生素抗性基因存在于便于其转移的可传播的质粒上。抗生素抗性质粒通常含有对几种不同抗生素产生抗性的基因。

在临床实践中所看到的抗生素抗性细菌感染的增加率源于人类和兽医药物中抗生素的使用。抗生素的任何使用可以增加菌群的进化选择压力，使抗性细菌成长，并使非抗性细菌死亡。由于对抗生素的抗性变得更加普遍，所以需要更多的替代治疗方法。抗生素耐药性对公共卫生构成了严重和日益增加的全球性问题。随着对抗生素具有抗性的细菌菌株数量的增加，需要药物帮助的个体无法获得他们所需要的适当治疗。

因此，本发明的目的是提供一种用于鉴定含有抗生素抗性基因的细菌菌株的灵敏、快速的方法。更重要的是，确定细菌菌株所含有的抗生素抗性是什么类型或有哪些类型是必要的。鉴定含有抗生素抗性基因的细菌菌株将非常有助于药物设计和治疗方案的开发。

相关技术说明

一般来说，目前用于鉴定、分离和鉴别具有和不具有抗生素抗性基因的细菌菌株的实践通常包括一个在微生物实验室中复杂且漫长的过程。在目前的过程中，含有细菌的生物样品首先被接受入实验室。在一个过程中，然后使用消毒的环将生物样品在含营养丰富的培养基(例如，LB培养基或任何其它合适的肉汤)的琼脂平板上划线。该琼脂平板含有用抗生素处理过的斑点。一旦将样品在平板上划线，将琼脂平板置于专用培养箱中至少要12小时。然后定期检查琼脂平板以进行细菌菌落生长。如本领域普通技术人员理解的，如果生物样品含有细菌，则预期在不含抗生素的斑点上存在细菌菌落生长。如果细菌没有获得抗生素抗性基因，那么在含有抗生素的斑点上的生长是不可预料的。然而，如果细菌菌株获得抗生素抗性基因，则在用抗生素处理的斑点上将会发生菌落生长。参见例如共有的美国专利申请公开号No.2008/0220465。