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Rapid and Ultrasensitive Detection of Mutations and Genes Relevant to Antimicrobial Resistance in Bacteria
Global Challenges ( IF 4.4 ) Pub Date : 2020-11-30 , DOI: 10.1002/gch2.202000066 François Huber 1 , Hans Peter Lang 1 , Daniela Lang 2 , Daniel Wüthrich 2 , Vladimira Hinić 2 , Christoph Gerber 1 , Adrian Egli 2 , Ernst Meyer 1
Global Challenges ( IF 4.4 ) Pub Date : 2020-11-30 , DOI: 10.1002/gch2.202000066 François Huber 1 , Hans Peter Lang 1 , Daniela Lang 2 , Daniel Wüthrich 2 , Vladimira Hinić 2 , Christoph Gerber 1 , Adrian Egli 2 , Ernst Meyer 1
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The worldwide emergence of multidrug‐resistant (MDR) bacteria is associated with significant morbidity, mortality, and healthcare costs. Rapid and accurate diagnostic methods to detect antibiotic resistance are critical for antibiotic stewardship and infection control measurements. Here a cantilever nanosensor‐based diagnostic assay is shown to detect single nucleotide polymorphisms (SNPs) and genes associated with antibiotic resistance in Gram negative (Pseudomonas aeruginosa) and positive (Enterococcus faecium) bacteria, representing frequent causes for MDR infections. Highly specific RNA capture probes for SNPs (ampRD135G or ampRG154R) or resistance genes (vanA, vanB, and vanD) allow to detect the binding of bacterial RNA within less than 5 min. Serial dilutions of bacterial RNA indicate an unprecedented sensitivity of 10 fg µL−1 total RNA corresponding to less than ten bacterial cells for SNPs and 1 fg µL−1 total RNA for vanD detection equivalent to single bacterial cell sensitivity.
中文翻译：
快速、超灵敏地检测细菌中与抗菌素耐药性相关的突变和基因
多重耐药 (MDR) 细菌在全球范围内的出现与显着的发病率、死亡率和医疗费用相关。检测抗生素耐药性的快速准确的诊断方法对于抗生素管理和感染控制测量至关重要。此处基于悬臂纳米传感器的诊断分析可检测革兰氏阴性（铜绿假单胞菌）和阳性（屎肠球菌）细菌中的单核苷酸多态性 (SNP) 和抗生素耐药性相关基因，这些细菌是 MDR 感染的常见原因。针对 SNP（ ampR D135G或ampR G154R ）或抗性基因（ vanA 、 vanB和vanD ）的高度特异性 RNA 捕获探针可在不到 5 分钟内检测细菌 RNA 的结合。细菌RNA的连续稀释表明10 fg µL -1总RNA的前所未有的灵敏度，相当于少于10个细菌细胞的SNP和1 fg µL -1总RNA的vanD检测相当于单个细菌细胞的灵敏度。
更新日期：2021-02-03
中文翻译：
快速、超灵敏地检测细菌中与抗菌素耐药性相关的突变和基因
多重耐药 (MDR) 细菌在全球范围内的出现与显着的发病率、死亡率和医疗费用相关。检测抗生素耐药性的快速准确的诊断方法对于抗生素管理和感染控制测量至关重要。此处基于悬臂纳米传感器的诊断分析可检测革兰氏阴性（铜绿假单胞菌）和阳性（屎肠球菌）细菌中的单核苷酸多态性 (SNP) 和抗生素耐药性相关基因，这些细菌是 MDR 感染的常见原因。针对 SNP（ ampR D135G或ampR G154R ）或抗性基因（ vanA 、 vanB和vanD ）的高度特异性 RNA 捕获探针可在不到 5 分钟内检测细菌 RNA 的结合。细菌RNA的连续稀释表明10 fg µL -1总RNA的前所未有的灵敏度，相当于少于10个细菌细胞的SNP和1 fg µL -1总RNA的vanD检测相当于单个细菌细胞的灵敏度。
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