[发明专利]一种利用纳米孔进行细菌耐药性的快速检测方法、装置和系统

说明书

本发明涉及一种检测细菌耐药性的方法、装置及其应用，其特征在于，通过利用纳米孔检测探针与细菌生物标识结合后产生的复合物的特异性信号，并利用对所述细菌生物标识的定量检测来检测细菌生长。与现有技术相比，本发明检测灵敏度高、速度快，在临床微生物的快速耐药性检测方面具有潜在的应用价值。

该申请要求申请号为201910660192.1，申请日为2019年7月22日，名称为“一种利用纳米孔进行细菌耐药性的快速检测方法、装置和系统”的中国专利的优先权。

技术领域

本发明属于生物工程技术领域，具体涉及一种检测细菌耐药性的方法及其应用、一种16S rRNA-探针复合物及其应用、一种检测耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌的装置和试剂盒。

背景技术

肺炎克雷伯氏菌是临床感染中最严重的机会性病原体之一，通常存在于人和动物的肠中，可引起严重的临床后果，包括中枢神经系统感染或腹腔感染等。使用抗菌药物是肺炎克雷伯菌感染的主要治疗方法；早期使用和正确使用抗菌药物是肺炎克雷伯菌感染治愈的关键。然而，广谱抗菌药物的广泛使用导致肺炎克雷伯菌的强耐药性，这导致治疗的延长和失败。肺炎克雷伯菌HS11286(PMID：26169555)的碳青霉烯抗性可能由生物膜形成、活性抗微生物外排和β-内酰胺酶生成引起。

准确、快速地诊断感染患者肺炎克雷伯菌的抗菌药物耐药性对于治疗非常重要，因为它可以帮助医生选择适当种类的抗菌药物，缩短治疗周期，改善预后。细菌耐药性表型检测，β-内酰胺酶检测和耐药性基因检测是目前用于耐药性检测的主要方法。但是，细菌耐药表型的检测需要足够的时间来培养肺炎克雷伯菌，通常是耗时的；β-内酰胺酶检测速度快，但检测范围相对较小，仅能检测很窄浓度的区间；耐药性的基因检测具有高精度，但是它也是昂贵且耗时的。

因此需要研发一种更优化、高效的细菌耐药性检测方法和装置。

发明内容

为满足临床需求，本发明提出了一种基于纳米孔传感技术的细菌耐药性检测方法，此方法具有时间成本低、准确度高、无需昂贵一期设备等优点。

具体地，本发明提供了一种检测细菌耐药性的方法，其特征在于，所述方法通过利用纳米孔检测探针与细菌生物标识结合后产生复合物的特异性信号，并利用对所述细菌生物标识的定量检测来检测细菌的生长。

进一步地，所述细菌生物标识为16S rRNA。

进一步地，所述细菌为耐碳青霉烯类肺炎克雷伯菌。

进一步地，所述细菌为肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、产酸克雷伯菌、粪肠球菌和屎肠球菌的一种或多种。

进一步地，所述探针为探针A和B，所述探针A和B的核苷酸序列分别如SEQ ID NO.1和SEQ ID NO.2所示。

进一步地，所述检测细菌耐药性方法包括以下步骤：1)提取目标细菌总RNA；2)设计探针，并制备16SrRNA-探针复合物；3)检测纳米孔电生理信号。

进一步地，步骤1)培养细菌浓度大约至2MCF～10MCF时，提取总RNA。

进一步地，步骤1)所述培养细菌浓度大约为4MCF。

进一步地，步骤1)培养细菌时间长度大约为1小时～8小时，提取总RNA。

进一步地，步骤1)培养细菌时间长度大约为4小时。

进一步地，步骤1)所述细菌为肺炎克雷伯菌，培养时加入终浓度为16mg/L的亚胺培南。

进一步地，步骤2)所述探针为探针A和B，所述探针A和B的核苷酸序列分别如SEQID NO.1和SEQ ID NO.2所示。

进一步地，步骤2)所述16S rRNA-探针复合物由探针A和B和肺炎克雷伯菌的16SrRNA通过退火形成。