核酸酵素と金ナノ粒子を使用した抗生物質耐性の診断

抗菌薬耐性の迅速かつ正確な検出は、感染症の拡散を制限し、効果的な治療を提供するために重要です。ここでは、2時間以内に疾患を引き起こす病原体とそれに関連する抗生物質耐性遺伝子を特定するために、迅速で敏感で単純なカリメトリックなナノディアスティックプラットフォームを開発しました。このプラットフォームは、培養の有無にかかわらず、さまざまな生物学的サンプル（すなわち、血液、創傷のスワブ）から細菌を検出できます。中央系統関連の血流感染症の患者をスクリーニングすることにより、多成分核酸酵素酵素ナノ粒子（Mnazyme-GNP）プラットフォームを検証し、それぞれ86％と100％の臨床感受性と特異性を達成しました。90％の臨床感度と95％の臨床特異性を持つ患者の綿棒で、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（MRSA）の抗生物質耐性を検出しました。最後に、90％の臨床感度と95％の臨床的特異性を持つ患者から、培養されていない鼻、gro径部、x窩、および創傷綿棒のMECA耐性遺伝子を特定しました。細菌と抗生物質耐性マーカーを検出するためのシンプルさと汎用性により、微生物病原体の広範なスクリーニングにとってプラットフォームが魅力的になります。

The rapid and accurate detection of antimicrobial resistance is critical to limiting the spread of infections and delivering effective treatments. Here, we developed a rapid, sensitive, and simple colorimetric nanodiagnostic platform to identify disease-causing pathogens and their associated antibiotic resistance genes within 2 h. The platform can detect bacteria from different biological samples (i.e., blood, wound swabs) with or without culturing. We validated the multicomponent nucleic acid enzyme-gold nanoparticle (MNAzyme-GNP) platform by screening patients with central line associated bloodstream infections and achieved a clinical sensitivity and specificity of 86% and 100%, respectively. We detected antibiotic resistance in methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) in patient swabs with 90% clinical sensitivity and 95% clinical specificity. Finally, we identified mecA resistance genes in uncultured nasal, groin, axilla, and wound swabs from patients with 90% clinical sensitivity and 95% clinical specificity. The simplicity and versatility for detecting bacteria and antibiotic resistance markers make our platform attractive for the broad screening of microbial pathogens.