Neues Labor zu testen schnell identifiziert Bakterium verantwortlich für staph-Infektionen

Forscher vom Georgia Institute of Technology und der Centers for Disease Control and Prevention (CDC) entwickelt haben, ein neues Labor zu testen, dass kann schnell zu identifizieren, die das Bakterium verantwortlich für staph-Infektionen. Dieser neue test nutzt den Vorteil des einzigartigen Isotopen-labeling kombiniert mit spezifischen Bakteriophagen Verstärkung schnell zu identifizieren Staphylococcus aureus.

Schnell und präzise Erkennung von Infektionen durch S. aureus ist kritisch, weil die pathogenen Bakterium verursacht ein breites Spektrum von Infektionen, angefangen von der akuten zur chronischen Krankheit, die behandelt werden müssen, zügig mit dem richtigen Antibiotikum.

Der test verwendet die Massenspektrometrie zu quantifizieren, die Anzahl der S. aureus-Organismen, die in einer großen Anzahl von Proben in nur ein paar Stunden, im Vergleich zu ein oder zwei Tage für zellkulturtechniken in der Regel verwendet, um dies zu erkennen Bakterium.

„Unsere Methode für die Erkennung von staph-Infektionen mit Hilfe der Massenspektrometrie wird wertvoll sein in einer Vielzahl von Situationen, aber von entscheidender Bedeutung sein wird, wenn eine große Anzahl von Menschen, die geprüft werden müssen, sehr schnell, was letztlich zu einer Verbesserung der Behandlung“, sagte Facundo Fernández, ein außerordentlicher professor in der Georgia Tech School für Chemie und Biochemie.

Details der neuen staph-Infektion-Erkennung-Methode wurden veröffentlicht in der Januar-Ausgabe der Zeitschrift Molecular and Cellular Proteomics. Anteilige Finanzierung für diese Forschung wurde von 3M und der CDC/Georgia Tech-seed-award-Programm.

Fernández zusammen mit Carrie Pierce, Jon Rees und John Barr von der CDC ‚ s Division of Laboratory Sciences erstellt dieser test.

„Die Einfachheit der Probenpräparation, der geringen Kosten der benötigten Reagenzien und die zunehmende Verfügbarkeit von massenspektrometern in klinischen Labors machen diese neue Methode eine kostengünstige Möglichkeit, um schnell und effektiv erkennen staph-Infektionen, die behandelt werden müssen, schnell um zu verhindern, dass Ausbreitung der Krankheit“, erklärte Pierce, Chemiker in der Forschung bei den CDC, der arbeitete auch an dem Projekt als student an der Georgia Tech.Für Ihren test haben die Forscher erste injizieren einer bekannten Menge des Bakteriophagen beschriftet mit Stickstoff-15 in eine Probe. Die Phagen-das sind Viren, die Bakterien infizieren — infizieren nur live-S. aureus-Zellen, die sich dann vermehren und verstärken die Phagen-signal. Nach zwei Stunden Inkubation werden die Forscher brechen Proteine der Phagen-shell-in-Komponente Peptide unter Verwendung einer trypsin-digest-Verfahren.Dann analysieren Sie das Beispiel mit liquid-Chromatographie mit tandem-massenspektrometrischer Detektion. Durch die Erkennung von Peptiden aus der protein-Hülle des Phagen, können die Forscher Messen die Konzentration von S. aureus in der Probe.

„Die Stärke dieser Technik ist die Kopplung eines gut charakterisierte Methode für die Identifizierung von Bakterien mit einem modernen Erkennung-Gerät, beispielsweise einem Massenspektrometer,“ sagte Barr, biologischen Massenspektrometrie führen in der CDC ‚ s Division of Laboratory Sciences. „Durch die Kennzeichnung input-Phagen mit schweren Stickstoff-Isotope, konnten wir mit der Methode der Massenspektrometrie, um effektiv zu unterscheiden zwischen der Eltern-und Nachkommen-Phagen, wodurch die Selektivität der Methode.“

Dieser Prototyp-Masse-Spektrometrie-basierte Technik wurde optimiert, um das erkennen von niedrigen Konzentrationen von Bakterien, sollte es Klinikern, um zu diagnostizieren, staph-Infektionen, ohne die Notwendigkeit für eine bedeutende Kultur-Periode. Gekoppelt mit der standard-Labor-Robotik, wird der test reduzieren die manuelle Arbeit und die subjektive interpretation der Ergebnisse, die inhärenten in traditionellen Techniken.

„Ein aufregender Aspekt dieser Phagen-Methode ist, dass mit kleinen Modifikationen der Verfahren, die Resistenz und Anfälligkeit für eine Reihe von verschiedenen Antibiotika bestimmt werden kann, zusätzlich zu bakteriellen Identifizierung“, sagte Rees. „Diese zusätzliche information kann der Schlüssel für die Breite Akzeptanz der Methode.“

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