通过芯片上多重LAMP从血培养中简化菌血症的细菌鉴定和抗药性检测

《Analyst》：Simplified bacterial identification and antimicrobial resistance detection in bacteraemia by on-chip multiplexed LAMP from blood culturesOpen Access

　　

菌血症是一种危及生命的感染，与高发病率和死亡率相关。目前诊断依赖于血培养后进行基于培养的鉴定和抗菌药物敏感性测试，虽然这些方法仍然是临床金标准，但需要漫长的周转时间。环介导等温扩增（LAMP）等温扩增技术提供了一种快速、经济且易于获取的替代方案，可直接从阳性血培养中进行病原体鉴定和抗药性检测，尤其适用于资源有限的地区。然而，其广泛实施仍然受到样品制备要求和有限的多重检测能力的限制。为了解决这些挑战，我们开发了ALADIM（微流控多重检测传染病病原体的可及性集成LAMP分析），这是一个集成的微流控平台，结合了细菌DNA提取、芯片上多重LAMP扩增以及基于侧向流免疫分析（LFIA）的无仪器扩增产物检测。完整的检测流程可在不到两小时内完成，而传统诊断方法通常需要24-48小时。作为概念验证，该系统旨在检测大肠杆菌——菌血症中最常报告的病原体，以及两种具有临床意义的抗药性决定因素blaCTX-M-15和blaOXA-48，以及内部阳性对照。首先使用14株在LB培养基中培养的细菌菌株对多重检测进行了评估。芯片上工作流程的性能与传统管式LAMP后进行LFIA检测的参考方法相当，对malF和blaOXA-48的敏感性达到100%，特异性超过84%；对blaCTX-M-15的敏感性为68%，特异性为83%。随后使用由15株经PCR鉴定的菌株产生的过夜阳性血培养对完整的ALADIM工作流程进行了评估，共涉及61个独立实验，涵盖样品制备、DNA扩增和LFIA读取。在这种更具挑战性的基质中，所有目标特异性均保持在77%以上。对malF和blaOXA-48的敏感性超过94%，而blaCTX-M-15的检测敏感性较低（56%）。参考管内方法也观察到相似的敏感性下降（>68%），这凸显了直接分析血培养衍生样品的分析挑战。总体而言，本研究证明了在一个用户友好的平台中集成样品制备、多重核酸扩增、微流控处理和侧向流检测的可行性。尽管仍需进一步优化以改善复杂基质中的性能、提高分析敏感性并扩展多重检测能力，ALADIM为在中低收入国家开发可及的血液感染分子诊断提供了有前景的基础。

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? 2026 The Author(s). Published by the Royal Society of Chemistry

2026

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