[发明专利]利用拉曼光谱鉴别细菌和真菌的方法及系统

说明书

本发明公开了一种利用拉曼光谱鉴别细菌和真菌的方法，包括以下步骤：1)构建细菌和真菌的拉曼光谱数据库，获取细菌和真菌的若干特征峰以及各特征峰对应的拉曼位移，该拉曼光谱数据库中包括有含有细胞色素C的细菌的拉曼光谱数据；2)采集待测样品的拉曼光谱；3)采用方法A和B中的一种或是两种相结合的方式，对待测样品进行细菌和真菌的鉴别。本发明提供的细菌和真菌鉴别方法在单细胞水平对细胞进行检测，可以从单个细胞水平反应数据结果，准确率高，且不会出现假阳性数据；本发明能够成功将含细胞色素C的细菌与真菌明显区别开来，进一步的，在一些实施例中，还能够区分含细胞色素C的细菌和不含细胞色素C的细菌。

技术领域

本发明涉及微生物鉴别技术领域，特别涉及一种利用拉曼光谱鉴别细菌和真菌的方法及系统。

背景技术

侵入性真菌疾病对人类健康构成巨大威胁，尤其是对免疫力低下的人，如实体器官和骨髓移植患者、癌症患者、艾滋病感染者和接受免疫调节剂治疗的人等。真菌感染每年造成150多万人死亡，影响超过10亿人。真菌感染患者与细菌感染患者临床表现常比较相似，但二者的治疗策略完全不同。由于临床病原菌感染中细菌感染的情况比真菌更为常见，因此微生物诊断方法通常首先考虑诊断细菌感染。在微生物诊断结果给出之前，经验性治疗也通常采用针对细菌感染的广谱抗生素。这一现状导致真菌感染患者的诊断合治疗被极大延误，严重威胁患者的生命健康。

现有的真菌检测方法包括传统方法和一些新兴的快速检测方法。传统的检测方法有培养、显微镜直接观察和病理学观察。显微镜和病理学观察的方法比较简单，但这两种方法需要较高特定真菌训练水平的人员。目前培养法仍是真菌感染的金标准，可以比较测得非常准确的结果，但这种方法需要较长的培养时间，有些丝状真菌甚至需要几天时间的培养，可能会耽误侵入性真菌的早期诊断，影响真菌感染的治疗。新兴的方法包括基于PCR的分子诊断方法和抗原检测等方法。这些方法不基于传统表型分析，可以在短时间内实现侵入真菌的快速检测。但这些方法也仍有不足，对技术要求高且对外部污染极度敏感非常容易出现假阳性，影响判断。为克服这些问题，现有技术中也出现了基于拉曼检测的方法，例如专利202010531059.9，公开了一种利用拉曼光谱快速鉴别细菌和真菌的方法，其通过采集样品的拉曼光谱来进行鉴别。但该方法存在以下不足：1、该方法中没有考虑到含有细胞色素C的细菌的鉴别，当引入含细胞色素C的细菌后，该方法无法将含细胞色素C的细菌与真菌明显区别开来；2、其通过肉眼直接进行峰形判断是不严谨的；3、选取的样本来自华山医院抗生素研究所，菌种的特定来源使其他人很难对其结果进行重复实施。

所以，现在有必要提供一种更为可靠的方案。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种利用拉曼光谱鉴别细菌和真菌的方法及系统。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种利用拉曼光谱鉴别细菌和真菌的方法，包括以下步骤：

1)构建细菌和真菌的拉曼光谱数据库，获取细菌和真菌的若干特征峰以及各特征峰对应的拉曼位移，该拉曼光谱数据库中包括有含有细胞色素C的细菌的拉曼光谱数据；

2)采集待测样品的拉曼光谱；

3)采用以下方法A和B中的一种或是两种相结合的方式，对待测样品进行细菌和真菌的鉴别：

所述方法A包括以下步骤：

A1、采用自动寻峰算法对待测样品的拉曼光谱进行寻峰操作，得到待测样品的拉曼光谱中的所有波峰，构成波峰集合Q；

A2、统计波峰集合Q中的所有波峰的拉曼位移出现在750±D、1128±D、1240±D、1480±D cm^-1四个区间内的情况，从而鉴别待测样品；

所述方法B包括以下步骤：