微流控聚合酶链式反应平台有望早期检测新生儿败血症

在美国华盛顿2022年国际脓毒症周上发表的一项研究中显示,数字微流体(DMF)设备可将细菌检测时间缩短9小时，加快新生儿败血症的诊断。

该设备结合了血液培养和基于聚合酶链反应(PCR)的病原体鉴定，具有定制的血液培养箱。这个培养箱与一个一次性的墨盒相连，用来进行样品制备和PCR。

汶颢细胞培养箱

据该研究的主要作者、婴儿公司的创始人Vamsee Pamula博士说，DMF装置利用PCR的敏感性来确定血液培养瓶中的生长，而不是荧光。因此，病原体鉴定时间从12小时缩短到3小时。

Pamula补充说:“早期使用抗生素显著降低了婴儿死亡率和发病率的风险，因此，加快培养到鉴定的过程是非常可取的。”

为了测试该设备，Pamula和同事们将肺炎克雷伯氏菌接种到标准血液培养瓶中，然后将其在DMF设备或传统血液培养设备(BD BACTEC 9050)中培养。他们在3、4和5小时从DMF瓶中提取样本，并装入盒中进行自动样本处理和PCR。

使用循环阈值确定时间到阳性，并与传统方法进行比较，传统方法使用血液培养瓶中的荧光，然后在单独的设备上进行PCR。
使用DMF装置，在接种5个重复的肺炎克雷伯菌样本后3小时就可以检测到细菌的存在。相比之下，传统方法(培养10.5 h, PCR鉴定2 h)的检测时间超过12小时。“我们分别在接种后3、4和5小时观察Ct值为34、31和28。误差条表示在每个时间点上所有5个重复的重复性。”

此外，他指出，DMF和传统血液培养设备对所有五种导致新生儿败血症的常见病原体(肺炎克雷伯菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、无乳链球菌、表皮葡萄球菌)具有相似的生长曲线。
据Pamula称，据我们所知，这是第一次使用集成的微流控聚合酶链式反应平台来加快培养和鉴定。

败血症是新生儿死亡和发病的主要原因之一，对于少数真正感染的婴儿来说，抗生素可能是挽救生命的方法。
Pamula认为，通过加快培养到鉴定，他们的设备将有助于防止对临床怀疑有败血症但血培养阴性的婴儿进行经验性抗生素治疗。这应该可以避免与长期接触抗生素相关的不良后果，包括破坏发育中的微生物群和增加抗生素耐药性基因的携带。

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