
細菌性感染是臨床常見的感染類型,其病原體(如金黃色葡萄球菌、大腸桿菌等)可引發肺炎、泌尿系統感染、敗血癥等多種疾病,嚴重時危及生命。及時、準確的病原體檢測是指導臨床合理用藥、降低并發癥發生率的關鍵。目前,臨床常用的細菌檢測方法以傳統培養法為主,但該方法存在檢測周期長(24~48h)、靈敏度有限等缺陷,難以滿足急性細菌性感染的快速診斷需求。
酶標儀作為酶聯免疫技術的核心檢測設備,憑借其自動化程度高、檢測速度快、結果可量化等特點,已廣泛應用于病原體檢測領域。博清生物科技(南京)有限公司研發的酶標儀是針對免疫檢測優化設計的設備,具備雙波長檢測、多通道同步讀取、數據自動分析等功能,理論上可提升病原體檢測的效率與準確性。本研究通過建立基于該儀器的ELISA檢測體系,系統評估其在細菌性感染病原體檢測中的性能,為其科研轉化與臨床應用提供實驗依據。
一、材料與方法
(一)實驗材料
1、菌株來源:本研究選取6種臨床常見致病菌(金黃色葡萄球菌ATCC 25923、大腸桿菌ATCC 25922、肺炎克雷伯菌ATCC 700603、奇異變形桿菌ATCC 12453、表皮葡萄球菌ATCC 12228、糞腸球菌ATCC 29212)及3種非目標菌株(白色念珠菌ATCC 10231、銅綠假單胞菌ATCC 27853、鮑曼不動桿菌ATCC 19606),均購自中國典型培養物保藏中心(CCTCC)。
2、試劑:致病菌特異性單克隆抗體(抗金黃色葡萄球菌α-溶血素抗體、抗大腸桿菌O157抗原抗體等);辣根過氧化物酶(HRP)標記的羊抗鼠IgG二抗、3,3&,5,5&- 四甲基聯苯胺(TMB)底物液、封閉液(5%脫脂奶粉);LB培養基、PBS緩沖液(pH7.4)由實驗室自行配制。
3、儀器:博清生物酶標儀、恒溫培養箱、高速離心機、超凈工作臺。
(二)實驗方法
1、菌株培養與樣本制備
將各致病菌接種于LB培養基,37℃恒溫培養12h后,用PBS緩沖液調整菌液濃度至10? CFU/mL,再通過梯度稀釋得到10?、10?、103、102、101CFU/mL的系列濃度菌液,作為檢測樣本;非目標菌株按相同方法培養并制備成10?CFU/mL菌液,用于特異性驗證。
2、ELISA 檢測體系建立
包被:將致病菌特異性單克隆抗體用包被緩沖液(0.05mol/L碳酸鹽緩沖液,pH9.6)稀釋至2μg/mL,每孔加100μL至96孔酶標板,4℃孵育12h后,用PBST緩沖液(含0.05%Tween-20的PBS)洗滌3次,每次3min。
封閉:每孔加200μL 5%脫脂奶粉封閉液,37℃孵育1h,PBST洗滌3次。
加樣與孵育:每孔加100μL系列濃度菌液(空白對照加 PBS),37℃孵育1.5 h,PBST洗滌3次。
加酶標二抗:將HRP標記的二抗用封閉液稀釋至1:5000,每孔加100μL,37℃孵育1h,PBST洗滌5次。
顯色與終止:每孔加100μL TMB底物液,37℃避光孵育15min,隨后加50μL 2mol/L H?SO?終止反應。
3、博清生物酶標儀檢測參數設置
采用博清酶標儀進行檢測,設置檢測波長為450 nm(TMB顯色主峰),參考波長為630nm(消除背景干擾),選擇“雙波長差值”檢測模式,自動讀取每孔吸光度值(OD???????)。以OD值≥0.2且大于空白對照OD值2倍判定為陽性。
4、性能評估實驗
重復性驗證:選取103CFU/mL的金黃色葡萄球菌、大腸桿菌菌液各1份,每份樣本平行檢測10次(批內重復),連續檢測5d(批間重復),計算CV值(CV=標準差/平均值×100%)。
特異性驗證:檢測6種目標致病菌(10?CFU/mL)及3種非目標菌株(10?CFU/mL),記錄陽性率,評估交叉反應。
靈敏度驗證:檢測系列濃度(101~10? CFU/mL)的目標致病菌菌液,以陽性判定標準確定最低檢測限(LOD)。
檢測效率對比:分別采用博清酶標儀ELISA法與傳統培養法檢測20份模擬感染樣本(含 103CFU/mL 目標菌),記錄兩種方法的檢測周期及陽性符合率。
二、結果
(一)重復性結果
博清生物酶標儀對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌的批內CV分別為2.8%、3.2%,批間CV分別為4.1%、4.5%,均小于5%,表明儀器檢測重復性良好。
(二)特異性結果
6種目標致病菌(金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、肺炎克雷伯菌等)均檢測為陽性,3種非目標菌株(白色念珠菌、銅綠假單胞菌、鮑曼不動桿菌)均檢測為陰性,無交叉反應,特異性達100%。
(三)靈敏度結果
博清生物酶標儀對6種目標致病菌的最低檢測限均為102 CFU/mL,而傳統培養法的最低檢測限為103CFU/mL,儀器靈敏度顯著優于傳統方法。
(四)檢測效率對比
20份模擬感染樣本中,博清酶標儀ELISA法與傳統培養法的陽性符合率均為100%,但前者檢測周期僅為4~6h,后者需24~48h,檢測效率提升4~6倍。
三、討論
細菌性感染的早期診斷依賴于快速、準確的病原體檢測技術。本研究針對博清生物酶標儀的性能驗證結果表明,該儀器在細菌性感染病原體檢測中具有顯著優勢:
1、高穩定性與特異性:批內、批間CV均小于5%,符合免疫檢測的重復性要求;且對非目標菌株無交叉反應,可有效避免誤診,這得益于儀器的雙波長檢測模式——通過參考波長(630nm)消除樣本濁度、酶標板吸附差異等背景干擾,提升結果準確性。
2、高靈敏度與快速性:最低檢測限達102CFU/mL,優于傳統培養法,可檢測低濃度感染樣本,減少漏診;同時,檢測周期縮短至4~6h,解決了傳統培養法“耗時久”的痛點,有助于臨床在感染早期啟動針對性治療,降低抗生素濫用風險。
本研究仍存在局限性:樣本類型僅覆蓋純菌液與模擬感染樣本,未納入臨床真實樣本(如血液、尿液),后續需進一步驗證儀器在復雜基質中的檢測性能;此外,研究僅針對6種常見致病菌,對耐藥菌株(如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌MRSA)的檢測適用性仍需拓展。
未來可結合核酸擴增技術(如PCR)與博清酶標儀的檢測優勢,開發“核酸-免疫聯合檢測”體系,進一步提升靈敏度;同時,優化儀器的自動化流程,實現樣本加樣、孵育、檢測的一體化,適配更多臨床樣本類型,推動其在基層醫療機構的普及應用。
本研究通過重復性、特異性、靈敏度及檢測效率的系統評估,證實博清生物科技(南京)有限公司研發的酶標儀在細菌性感染病原體檢測中具有穩定、特異、靈敏、快速的核心優勢,可滿足科研階段的致病菌篩查需求,并為臨床細菌性感染的早期診斷提供可靠的技術支持,具有較高的應用價值與轉化潛力。
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