[发明专利]执行抗菌剂敏感性测试及相关系统和方法

说明书

在一些方面中，用于执行多测定测试序列的自动化快速抗菌剂敏感性测试系统可以包括：自动化培育组件，其具有巢穴式组件，所述巢穴式组件适于容纳具有多个孔的至少一个测试板，所述孔用于接收包括源自临床样本的微生物的样本，所述培育组件促进一个或多个测试板的培育以便经历多测定测试序列；机械操作式处理组件，其被构造成接受一个或多个进入的测试板并将它们移至和移离培育组件以在多测定测试序列的每个测定之间进行培育；自动化液体处理组件，其被构造成在测试板的多个孔中交换一种或多种流体；以及光学组件，其用于询问并读出在多个孔中执行的多测定测试序列的每个测定。

相关申请

本申请要求2016年4月22日提交的标题为“用于快速抗生素敏感性测试的装置”的美国临时专利申请序列号62/326,525的优先权和权益、以及2016年9月13日提交的标题为“用于快速抗生素敏感性测试的装置”的美国临时专利申请序列号62/393,936的权益，这两个专利申请的内容通过引用整体地并入本文中。

技术领域

本公开总体涉及抗菌剂敏感性测试，更具体地涉及执行自动化快速抗菌剂敏感性测试及相关系统和方法。

背景技术

抗菌剂已改造了医学实践，使曾经致命的感染更容易治疗并挽救了数百万人的生命。已证明，抗菌剂的快速施用降低了死亡率，尤其是在严重病例（诸如，败血症）中。在这些严重病例中，使用最强的抗菌剂，因为关于生物体（例如，品种）的信息通常是未知的。这些广谱抗菌剂会具有严重的副作用，导致器官损伤，延长恢复期和住院时间，并且在一些情况下会增加死亡率。此外，抗菌剂的过度使用已导致抗菌剂耐药性生物体的增加，这些抗菌剂耐药性生物体已对公众健康构成了严重的和日益增长的威胁。越来越多的证据证明，抗生素管理计划可以优化感染的治疗并减少与抗菌剂使用和滥用相关联的不良反应，同时提高治愈率、降低治疗失败和提高正确治疗的百分比。通过使用靶向抗菌剂疗法，可以降低（例如，最小化）患者死亡率，可以缩短恢复期，并且医院既可以节省患者住院费用又可以最小化对昂贵抗菌剂的使用。

然而，通常在取样后2至3天递送针对靶向抗菌剂疗法通常需要的完整信息。目前的抗菌剂敏感性测试（AST）可能需要超过8小时来确定和递送相关和有用的信息，这通常不足以提供当日的结果。在常常为最好的情况下，这会导致次日调整抗菌剂疗法。

一些系统通过将病原生物体暴露于一组抗菌剂稀释系列并测量它们随时间的生长来对它们执行表型测试。可以通过测量由微生物代谢触发的染料的溶液浊度或荧光来间接地且最频繁地以光学方式测量生长。通过光学信号的定量比较，这些系统确定成功抑制受测试微生物的生长的每种抗菌剂的稀释系列中的最低浓度。临床医生常常使用该值（被称为最小抑制浓度（MIC））来确定最有效的抗菌剂和剂量，即递送靶向抗菌剂疗法。另外，可与MIC一起报告或可代替MIC来报告呈敏感（S）、中度敏感（I）和抗性（R）形式的定性敏感性结果（QSR）。

从历史上看，与临床化学和血液学领域（其中自动化和新的测定的开发缩短了从样本到结果的时间）相比，微生物学临床实验室的自动化是缓慢的。在过去30年中已开发了三种常用系统，并且它们被设计成使通常由训练有素的技术人员完成的操作自动化。

为了执行表型测试，测量给定微生物在标准化营养肉汤（例如，Muller Hinton肉汤）中和抗菌剂存在的情况下的生长依赖性。可以将抗菌剂制备成2倍稀释系列。如由临床和实验室标准协会（CLSI）所定义的，通常在16至24小时后手动测量生长仅一次。如先前所提到的，一些自动化系统通过周期性地（例如，20分钟）询问每个测试孔中的微生物生长来缩短该时间。此过程会很繁琐，并且通常不由技术人员执行。然后，使用专有算法分析生长曲线，所述专有算法包括分析生长曲线的孔之间的绝对、相对值、速率、积分等。

发明内容