本技术涉及一种基于表面等离子共振的单细菌电阻抗成像方法及应用,属于细菌药敏检测技术领域。本发明的药敏芯片通过优化噬菌体修饰试剂及参数,能够结合更多的噬菌体,提高细菌捕获效率,从而方便后续进行单细菌的高通量检测。利用本发明的方法,基于表面等离子体共振能够获得单细菌水平的电阻抗图像,可用于检测单细菌水平的细胞结构变化,进一步用于药敏检测。本发明具有高通量分析单细菌的优势,能够进行细菌耐药机制及异质性耐药研究。
背景技术
目前细菌药敏检测的主要方法仍是传统的抗生素敏感性测试(AntibioticSusceptibility Testing,AST),例如纸片扩散、琼脂稀释法、肉汤微量稀释等。这些技术需要对临床样本中的细菌进行培养、分离和富集,再通过观察抗生素对细菌生长的抑制作用得到细菌药敏结果,虽然准确,但是流程繁复耗时久(2~4天)。
近年来,多种快速药敏检测技术都取得了进展。其中基于“表型”的方法直接检测细菌表型特征,如细菌的大小、形态、数量、电学特征等,这是金标准的AST检测方法。基于细菌阻抗的快速药敏检测方法是一个重要的研究方向。细菌对电场的响应是与细菌的大小和形状、细菌内部结构以及不同细菌成分的电导率和介电常数有关的固有特征。细菌成分的任何差异和变化都会对其电信号产生影响,使阻抗分析成为细菌的快速药敏检测及抗生素作用机制研究的良好方法。
然而,传统的阻抗检测方法主要基于光谱技术,测量整个传感器区域的平均阻抗,如电化学阻抗谱(EIS)。因此,其缺乏成像能力而难以完成单细菌的异质性研究,迫切需要一个全新的细菌电阻抗成像及药敏检测方法。
实现思路