[发明专利]用于检测流体样品中有活力的微生物的设备、系统和方法

说明书

本文描述了用于检测微生物对抗感染药的易感性的多种设备、系统和方法。方法包括：将包含微生物的样品引入到第一表面和第二表面；将包含微生物的第一表面暴露于第一溶液；将包含微生物的第二表面暴露于第二溶液，其中所述第二溶液包含抗感染药；在将第一表面暴露于第一溶液后，将第一溶液与第一表面分离；在将第二表面暴露于第二溶液后，将第二溶液与第二表面分离；在将第一溶液引至传感器后，监测传感器的第一电特性；在将第二溶液引至传感器后，监测传感器的第二电特性；以及比较第一电特性和第二电特性以评估微生物的易感性。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2015年8月25日提交的美国临时申请第62/209,754号的权益，该申请的内容通过引用以其整体并入本文。

发明领域

本公开内容总体涉及微生物的体外检测，并且更具体地，涉及用于检测流体样品中有活力的微生物的设备、系统和方法。

背景

由抗感染药抗性微生物(microorganism)或微生物(microbe)引起的感染是医院、疗养院和其他健康护理环境中健康护理专业人员的显著的问题。例如，此类感染可以引起被称为脓毒症的潜在的威胁生命的并发症，其中由微生物释放到血流中的化合物可以触发危险的全身炎性反应以及血管活性应答(vasoactive response)，引起发热、低血压和可能的死亡。当面对此类感染时，对于临床医师而言，优选的做法是合理地使用抗感染化合物，优选只有缓解感染所必需的那些化合物。然而，今天最常发生的是，直到生物体被鉴定并被测试药物敏感性为止，一直向患者给予广谱抗感染药，通常是多种药物以确保充分治疗。这倾向于导致多药物耐药性微生物。理想情况下，微生物的敏感性将在其存在被鉴定后立即检测。本公开内容呈现了用于实现该目标的设备、系统和方法。

用于检测微生物中抗感染药抗性的现有方法和仪器包括昂贵且劳动密集的微生物培养技术以分离微生物，并且包括测试诸如琼脂盘扩散或肉汤微量稀释，其中抗感染药作为液体悬浮液、纸盘或在琼脂培养基上的干燥梯度引入。然而，这些方法需要技术人员的人工解释并且容易发生技术或临床医师失误。

虽然此类组(panel)或培养基的自动化检查可以降低临床医师失误的可能性，目前用于进行这些检查的仪器通常昂贵并且需要不断保养。此外，目前的仪器经常依赖于所探查样品的光学读出，要求庞大的检测装置和电源通路。最重要的是，这些方法需要数天来获得结果，因为微生物在暴露于抗感染药以确定其易感性之前必须在不同培养基中繁殖数次。

此外，此类方法和仪器经常不能直接对患者的体液进行此类测试并且需要冗长的样品制备时间。

作为以上限制和束缚的结果，对于快速且有效地检测患者样品中的抗感染药耐受微生物的改进的设备、系统和方法存在需求。

概述

本文描述了用于检测患者样品中的微生物对一种或更多种抗感染药的易感性的各种设备、系统和方法。

在一个实施方案中，用于检测样品中的微生物对一种或更多种抗感染药的易感性的方法可以包括将样品引至表面，诸如过滤器表面或基材表面。方法还可以包括将微生物暴露于第一溶液。方法还可以包括在将第一溶液与微生物分离并然后将第一溶液引至传感器后监测传感器的电特性。方法还可以包括将包含微生物的表面暴露于第二溶液，其中第二溶液包含抗感染药。方法还可以包括在暴露表面后将第二溶液与微生物分离。方法还可以包括在将第二溶液引至传感器后，检测传感器的电特性的任何变化。方法还可以包括使用传感器的电特性的任何检测到的变化评估微生物对抗感染药的易感性。

方法还可以包括在将第一溶液引至第一传感器后，监测第一传感器(诸如对照传感器)的第一电特性。

第一表面可以是过滤器表面或孔表面。第二表面可以与所述第一表面分开并且是过滤器表面或孔表面的另一个情况。