表面強化ラマン分光法による細菌の代謝反応をアッセイすることによる患者の血液からの細菌の迅速な抗生物質感受性試験

血流感染は、高コストと高い死亡率で特徴付けられる主要な公衆衛生問題の1つです。感染を制御するためのタイムリーな効果的な抗生物質の使用は、患者の生存にとって重要です。しかし、感染の標準的な微生物学的診断は数日続く可能性があります。正確な抗生物質療法の遅延は、臨床転帰不良だけでなく、経験的広域抗生物質の広範な使用による抗生物質耐性の増加にもつながります。この問題に取り組むための重要な尺度は、抗生物質治療を最適化するための細菌抗生物質感受性の迅速な決定です。表面強化ラマン分光法に基づくプロトコルは、4時間以内に臨床血液培養サンプルから一貫した抗生物質感受性試験結果を得ることができることを示しています。発得られた黄色ブドウ球菌の特徴的なスペクトル署名と、効果的な前処理手術が顕著に顕著に顕著な、黄色ブドウ球菌および大腸菌プロトタイプのグラム陽性菌とグラム陰性菌の特徴的な署名は、血成分から強い干渉を除去しました。それらを抗生物質に対する細菌の代謝反応のバイオマーカーとして使用して、プロトコルは、高い特異性、感度、速度で患者の血液から獲得したこれら2つの細菌に対する試験薬の感受性プロファイルを報告しました。

Blood stream infection is one of the major public health issues characterized with high cost and high mortality. Timely effective antibiotics usage to control infection is crucial for patients' survival. The standard microbiological diagnosis of infection however can last days. The delay in accurate antibiotic therapy would lead to not only poor clinical outcomes, but also to a rise in antibiotic resistance due to widespread use of empirical broad-spectrum antibiotics. An important measure to tackle this problem is fast determination of bacterial antibiotic susceptibility to optimize antibiotic treatment. We show that a protocol based on surface-enhanced Raman spectroscopy can obtain consistent antibiotic susceptibility test results from clinical blood-culture samples within four hours. The characteristic spectral signatures of the obtained spectra of Staphylococcus aureus and Escherichia coli-prototypic Gram-positive and Gram-negative bacteria-became prominent after an effective pretreatment procedure removed strong interferences from blood constituents. Using them as the biomarkers of bacterial metabolic responses to antibiotics, the protocol reported the susceptibility profiles of tested drugs against these two bacteria acquired from patients' blood with high specificity, sensitivity and speed.