Rilevamento rapido di agenti patogeni batterici che causano infezioni del tratto respiratorio inferiore tramite amplificazione isotermica mediata da loop basata su chip microfluidico

Riepilogo

Vari agenti patogeni batterici possono causare infezioni del tratto respiratorio e portare a gravi problemi di salute se non rilevati con precisione e trattati tempestivamente. Il rilevamento rapido e accurato di questi patogeni tramite amplificazione isoterma mediata da loop fornisce una gestione e un controllo efficaci delle infezioni del tratto respiratorio in ambito clinico.

Abstract

Le infezioni delle vie respiratorie (RTI) sono tra i problemi più comuni in ambito clinico. L'identificazione rapida e accurata dei patogeni batterici fornirà linee guida pratiche per la gestione e il trattamento delle RTI. Questo studio descrive un metodo per rilevare rapidamente i patogeni batterici che causano infezioni del tratto respiratorio tramite amplificazione isotermica mediata da loop multicanale (LAMP). LAMP è uno strumento diagnostico sensibile e specifico che rileva rapidamente gli acidi nucleici batterici con elevata precisione e affidabilità. Il metodo proposto offre un vantaggio significativo rispetto ai metodi tradizionali di coltura batterica, che richiedono molto tempo e spesso una maggiore sensibilità per rilevare bassi livelli di acidi nucleici batterici. Questo articolo presenta risultati rappresentativi dell'infezione da K. pneumoniae e delle sue molteplici co-infezioni utilizzando LAMP per rilevare campioni (espettorato, liquido di lavaggio bronchiale e liquido di lavaggio alveolare) dal tratto respiratorio inferiore. In sintesi, il metodo LAMP multicanale fornisce un mezzo rapido ed efficiente per identificare patogeni batterici singoli e multipli in campioni clinici, che possono aiutare a prevenire la diffusione di patogeni batterici e aiutare nel trattamento appropriato degli RTI.

Introduzione

Le infezioni del tratto respiratorio (RTI) causate da agenti patogeni batterici contribuiscono principalmente alla morbilità e alla mortalità in tutto il mondo¹. È definito come qualsiasi sintomo delle vie respiratorie superiori o inferiori accompagnato da febbre della durata di 2-3 giorni. Sebbene l'infezione delle vie respiratorie superiori sia più comune di quella delle vie respiratorie inferiori, anche le infezioni croniche e ricorrenti del tratto respiratorio sono condizioni cliniche comuni, che pongono grandi rischi agli individui e gravano in modo significativo sui sistemi sanitari². I patogeni batterici comuni de....

Protocollo

Tutti i campioni per questo studio sono stati valutati e approvati dal Comitato di revisione etica dell'Ospedale del popolo provinciale del Guangdong (numero di approvazione: KY2023-1114-01). Tutti i partecipanti hanno firmato il consenso informato scritto prima degli esperimenti. I reagenti e le attrezzature utilizzate per lo studio sono elencati nella tabella dei materiali. Le abbreviazioni utilizzate nel protocollo sono elencate nella Tabella supplementare 1.

1. Raccolta di campioni clinici dalle basse vie respiratorie

1. Raccolta dell'espettorato
   1. Detergere la cavità orale ....

Discussione

Le infezioni delle vie respiratorie sono infezioni ospedaliere prevalenti, che impongono gravi conseguenze ai pazienti e aumentano i tassi di mortalità¹⁶. L'identificazione tempestiva e accurata dei potenziali agenti patogeni, seguita da antibiotici efficaci, è la chiave per il successo del trattamento e per migliorare la prognosi, in particolare date le limitazioni insite nei metodi di coltura tradizionali¹⁷. In questo studio, abbiamo utilizzato un metodo basato su LAMP .......

Materiali

Name	Company	Catalog Number	Comments
Bath Incubator(MK2000-2)	ALLSHENG		Provide a constant temperature environment
Bronchial lavage fluid collector head	TIANPINGHUACHANG	SEDA 20172081375	Collecting bronchoalveolar lavage fluid
Fiberoptic bronchoscope	OLYMPUS	SEDA 20153062703	A flexible bronchoscope equipped with a fiberoptic light source and camera, to visually examine the airways and structures within the lungs. Assist in collecting bronchoalveolar lavage
HR1500-B2	Haier	SEDA 20183541642	Biosafety cabinet
NAOH	MACKLIN	S817977	Liquefy viscous lower respiratory tract sample
Nucleic acid detection kit for respiratory tract pathogens	Capitalbio Technology	SEDA 20173401346	Testing for bacteria infection
Nucleic acid extraction reagent	Capitalbio Technology	SEDA 20160034	For DNA extraction
RTisochip-W	Capitalbio Technology	SEDA 20193220539	Loop-mediated Isothermal Amplification
THERMO ST16R	Thermo Fisher Scientific	SEDA 20180585	Centrifuge the residual liquid off the wall of the tube.
Vortex mixer VM-5005	JOANLAB		For mixing reagent