CN107586823A - 基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，该方法利用便携式拉曼检测仪，通过激光照射被检测病原菌,利用不同形式的纳米结构作为检测基底，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到待检样本分子振动等方面的信息，并进行相应的分子结构分析，通过化学统计学方法对得到的碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌的光谱数据进行分析，以此鉴别耐药菌和敏感菌，使该方法成为一个超灵敏的病原菌快速检测工具。相对于临床传统的药物敏感性病原微生物检测方法，该检测技术样本用量少，检测时间短，灵敏度高，缩短了临床样本的检测时间，尤其对于化学和生化成分复杂的检测样本来说，在保证检测质量的基础上，提高了检测效率。
Description
技术领域
本发明涉及生物医学检测领域，尤其涉及一种基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法。
背景技术
近年来，致病菌导致的感染性疾病蔓延，在我国，呈明显上升趋势；因此，在医药、兽医、水及食品等安全领域，致病菌的临床快速检测与鉴定日益重要。碳青霉烯类抗菌药物是目前抗菌谱最广、抗菌活性最强的一类非典型β－内酰胺类抗菌药物，对于治疗多重耐药的革兰阴性菌最有效。但随着其在临床的广泛使用，一些临床常见的革兰阴性菌出现了耐碳青霉烯类药物的菌株，这给临床抗感染治疗带来了巨大的挑战，耐碳青霉烯类药物病原菌快速检测技术的研发刻不容缓。
传统药物敏感性病原菌的鉴定需要繁琐的步骤和较长时间的培养，既费时又费力；传统病原菌检测方法，已经不能满足药物敏感性病原菌的早期快速检测需要；其他检测方法如PCR、免疫学检测等技术，具有检测速度快等优势，但是他们在检测特异性、灵敏性、检测速度等方面仍有一定的局限。因此，研发一种样本用量少，检测时间短，灵敏度高的检测方法尤为重要。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明提供一种基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，应用于致病菌的快速检测，以克服现有技术中检测方法的缺陷，在保证检测质量的基础上，进一步提高了检测效率。
为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，包括：
备料：准备好患者临床样本菌株、制备胶体银、准备便携式拉曼检测仪；
反应：将所述患者临床样本菌菌悬液10μl与AgNPs混匀，干燥后，利用便携式拉曼仪检测；
检测：使用便携式拉曼检测仪对碳青霉烯类敏感菌或耐药菌进行快速检测及鉴定；通过胶体银作为检测基底增强信号强度，用化学统计学方法对得到的碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌的光谱数据进行分析，以此鉴别耐药菌和敏感菌；
其中，与所述的拉曼检测峰的起源可能是病原菌细胞壁和代谢产物。
进一步地，所述患者临床样本菌的收集包括：对患者临床样本菌进行血平板转菌，隔夜生长后，挑取菌落与50μl无菌水混匀，有肉眼可见混浊即可，制成菌液浓度为108cfu/ml的菌悬液用于后续检测。
进一步地，所述检测基底为胶体银。
进一步地，所述菌悬液、所述AgNPs按照1:1的配比进行混合，在常温下待干燥。
上述技术方案具有如下优点或者有益效果：
本发明结合基于表面增强拉曼光谱(SERS)进行病原菌及其耐药性快速检测，利用便携式拉曼检测仪，结合优质的检测金属胶体银基底，使之成为一个超灵敏的病原菌检测工具。相对于临床传统微生物检测方法，该技术具有样本用量少，检测时间短，灵敏度高，大大缩短了临床样本的检测时间，尤其针对化学和生化成分复杂的检测体系，在保证检测质量的基础上，进一步提高了检测效率。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1是本发明实施例1提供的通过表面增强拉曼光谱技术快速检测普通变形杆菌、表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、无乳链球菌四种病原菌的检测光谱图；
图2是利用化学统计学方法(SIMCA软件)对上述4种细菌的光谱数据进行分析，以此来区分不同病原菌。
图3是利用表面增强拉曼光谱技术快速鉴定碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌。
图4是利用化学统计学方法(SIMCA软件)对上述4种细菌的光谱数据进行分析，以此来区分碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
实施例1：
本发明实施例1提供的基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法包括：
备料：准备好患者临床样本菌、制备胶体银(AgNPs)、准备便携式拉曼检测仪；
反应：将所述患者临床样本菌菌悬液10μl与10μl AgNPs(10倍浓缩)按照1:1的配比于EP管中混匀，在硅片上点样，室温下干燥后，利用便携式拉曼仪检测；
检测：使用便携式拉曼检测仪对病原菌及其耐药性进行快速检测，通过胶体银增强效应，根据细胞壁的主要成分和代谢产物不同所对应的光谱数据进行化学统计学分析来区分鉴定不同细菌或细菌的不同血清型及敏感菌和耐药菌；同样方法测病原菌敏感菌及耐药菌，将数据导入SIMCA中进行组成分分析及耐药菌、敏感菌的鉴定。
在本发明实施例1提供的快速检测方法中，患者临床样本菌的收集包括：对患者临床样本菌(纸片收集)进行血平板转菌，隔夜生长后，挑取菌落与50μl无菌水混匀，有肉眼可见混浊即可，制成菌液浓度为108cfu/ml的菌悬液用于后续检测；检测新技术中，使用检测基底为胶体银(AgNPs)。
图1是本发明实施例1提供的快速检测方法中通过表面增强拉曼光谱技术快速检测普通变形杆菌、表皮葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、无乳链球菌四种病原菌的检测光谱图；图2是利用化学统计学方法(SIMCA软件)对上述4种细菌的光谱数据进行分析，由图1、2可知，通过该检测方法，可以成功进行四种病原菌的快速检测及鉴定。
图3、4是本发明实施例1提供的快速检测方法中利用表面增强拉曼光谱技术快速鉴定碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌；由图可知，通过该检测方法，可以成功进行敏感病原菌和耐药病原菌的快速检测及鉴定。
综上所述，本发明实施例1提供的基于表面增强拉曼光谱(SERS)的碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌快速检测新技术，属于生物医学检测技术领域，该方法利用便携式拉曼检测仪，通过激光照射被检测病原菌,利用不同形式的纳米结构(胶体银、胶体金和金核银壳)作为检测衬底，对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到待检样本分子振动等方面的信息，并进行相应的分子结构分析。由于不同菌株模型产生的拉曼强度不同，使该方法成为一个超灵敏的病原菌快速检测工具。相对于临床传统病原微生物检测方法，新检测技术具有样本用量少，检测时间短，灵敏度高，大大缩短了临床样本的检测时间，尤其对于化学和生化成分复杂的检测样本来说，在保证检测质量的基础上，提高了检测效率。
本领域技术人员应该理解，本领域技术人员结合现有技术以及上述实施例可以实现所述变化例，在此不予赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (4)
1.一种基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，其特征在于，包括：
备料：准备好患者临床样本菌株、制备胶体银、准备便携式拉曼检测仪；
反应：将所述患者临床样本菌菌悬液10μl与AgNPs混匀，干燥后，利用便携式拉曼仪检测；
检测：使用便携式拉曼检测仪对碳青霉烯类敏感菌或耐药菌进行快速检测及鉴定；通过胶体银作为检测基底增强信号强度，用化学统计学方法对得到的碳青霉烯类药物敏感菌和耐药菌的光谱数据进行分析，以此鉴别耐药菌和敏感菌；
其中，与所述的拉曼检测峰的起源可能是病原菌细胞壁和代谢产物。
2.如权利要求1所述的基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，其特征在于，所述患者临床样本菌的收集包括：对患者临床样本菌进行血平板转菌，隔夜生长后，挑取菌落与50μl无菌水混匀，有肉眼可见混浊即可，制成菌液浓度为108cfu/ml的菌悬液用于后续检测。
3.如权利要求1所述的基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，其特征在于，所述检测基底为胶体银。
4.如权利要求1所述的基于拉曼光谱技术的碳青霉烯类药物敏感性的快速鉴定方法，其特征在于，所述菌悬液、所述AgNPs按照1:1的配比进行混合，在常温下待干燥。
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