微流控芯片液滴数字化分析用于快速定量检测细菌

现有细菌定量检测多依赖专业实验室,检测周期较长。针对此问题,本研究基于微流控芯片液滴数字化分析,建立了一种细菌定量检测方法。采用具有平行液滴分析单元的微流控芯片,其特点在于使用了注射器真空驱动液滴产生方法。借助刃天青显色反应引起的荧光强度改变,可指示液滴内活性细菌的存在。通过计算细菌阳性液滴的比例,采用泊松分布算法,计算出原始样品中的细菌密度。实验结果表明,本方法可在3.5 h内完成细菌定量分析,动态检测范围为10⁵～10⁸ CFU/mL,相对标准偏差(RSD)低于5%。本方法具有操作简便和分析速度快的优势,有望广泛用于细菌快速定量检测。     

集成式微流控液滴数字化等温扩增用于尿路感染细菌快速检测

数字化核酸分析技术具有不依赖标准品的绝对定量分析能力,因而有利于实现病原分子的快速诊断。现有的数字化核酸分析方法通常采用离线式分析,操作繁琐且耗时较长,难以满足医疗资源有限情况下的检测需求。本研究建立了一种集成式微流控液滴数字化等温扩增方法。采用的微流控芯片集成了序列液滴核酸提取、负压驱动液滴生成和液滴环介导等温扩增(LAMP)功能,可采用集成化方式在1.5 h内完成细菌核酸数字化分析。此微流控芯片对大肠埃希氏菌的核酸提取效率为93.68%±32.38%;使用注射器负压驱动可在4 min内生成约20000个液滴,液滴体积的相对标准偏差(RSD)小于10%;液滴数字化LAMP检测动态范围跨越4个数量级(2.36×10⁴～1.71×10⁷ CFU/mL)。利用本方法检测尿路感染临床标本(n=13)中的大肠埃希菌,与传统定量培养方法结果相比较,本方法的检测灵敏度和特异性均为100%(K_appa=1,p<0.01)。本方法具有操作简便、定量分析准确的优点,为病原体的现场快速检测提供了一种有力的工具。