النظام التقني السريع فحص وتحديد نظام متعدد مسببات الأمراض
الكشف السريع وتحديد نظام متعدد مسببات الأمراض هو الجمع بين التكنولوجيا البيولوجية الجزيئية الحديثة معدات التشخيص ، والتي تهدف إلى الكشف عن وتحديد وجود العديد من الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ( مثل البكتيريا والفيروسات والفطريات ، وما إلى ذلك ) في عينات عالية الكفاءة والدقة . هذا النظام هو أداة هامة في التعامل مع حالات الطوارئ الصحية العامة وسرعة تشخيص الأمراض المعدية .
1 - المكونات الأساسية للنظام التقني
جمع العينات وتجهيزها
طرق أخذ العينات : وفقا لأنواع مختلفة من مسببات الأمراض ، طرق أخذ العينات تشمل الدم والبول والبلغم والبلعوم مسحات . طريقة مناسبة لجمع العينات هو الأساس لضمان دقة نتائج الاختبار .
عينة المعالجة : معالجة العينات التي تم جمعها ، وإزالة المكونات غير المستهدفة ، والتركيز على الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض ، واستخراج الحمض النووي أو الحمض النووي الريبي . وتشمل الأساليب الشائعة ما يلي :
الطرد المركزي : الطرد المركزي استخراج الخلية هطول وإثراء الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض .
استخراج الحمض النووي : استخراج الحمض النووي / الحمض النووي الريبي الممرض من عينة من المواد الكيميائية أو الفيزيائية طريقة التحضير بعد التحليل .
تقنية التعرف على مسببات الأمراض
تقنيات التعرف على مسببات الأمراض هي جوهر نظام الفحص السريع وتحديد مسببات الأمراض .
تفاعل البوليميراز المتسلسل ( PCR ) : تقنية PCR التضخيم من الجينات المسببة للأمراض محددة شظايا بسرعة تحديد نوع من الممرض . مناسبة للكشف عن البكتيريا والفيروسات والفطريات .
في الوقت الحقيقي الاسترداد الكمية ( qpcr ) : الجمع بين تقنية PCR للكشف عن كمية من مسببات الأمراض بدقة .
مصباح ( حلقة بوساطة التضخيم متساوي الحرارة ) : مصباح هو نوع من التضخيم متساوي الحرارة الأسلوب ، بالمقارنة مع الاسترداد ، مصباح لديها مزايا عملية بسيطة ، منخفضة التكلفة ، لا حاجة إلى أدوات خاصة ، ومناسبة لسرعة التشخيص .
ميكروأري الحمض النووي التكنولوجيا : بعد التضخيم من خلال تفاعل البلمرة المتسلسل والمتعدد ، ميكروأري الحمض النووي يستخدم لتحديد مسببات الأمراض في وقت واحد ، ويمكن تحقيق تدفق عالية وحساسية عالية الكشف .
تسلسل الجينات ( NGS ) : استنادا إلى الجيل القادم من تسلسل الجينات ( NGS ) التكنولوجيا ، يمكن إجراء تحليل الجينوم الممرض مع تدفق عالية ، والتي يمكن تطبيقها على التعرف على مسببات الأمراض الجديدة أو التي يصعب زراعتها .
تحديد وتحليل البيانات الممرض
الهدف تسلسل المحاذاة والتحليل : من خلال تحليل تسلسل PCR التضخيم المنتجات ، أو من خلال بيانات الجينوم المحاذاة ، وتحديد الأنواع المسببة للأمراض بدقة .
دعم قاعدة البيانات : تسلسل الجينات المستخرجة من قاعدة البيانات العامة ( مثل بنك الجينات ، نكبي ) معروف تسلسل الجينات المسببة للأمراض مقارنة لتحديد الممرض .
المعلوماتية الحيوية : تحليل بيانات الجينوم من مسببات الأمراض باستخدام أدوات علم الأحياء الحسابي ، استنتاج المصدر ، الاختلاف ، ومقاومة المخدرات من مسببات الأمراض .
أتمتة منصة المعلومات
التلقائي أخذ العينات والاختبار : معدات التشغيل الآلي يمكن تسريع معالجة العينات ، والكشف عن مسببات الأمراض وتحليلها ، والحد من التدخل اليدوي ، والحد من الأخطاء . إدخال تكنولوجيا التشغيل الآلي يعزز تدفق عالية وكفاءة الكشف .
إدارة البيانات والإبلاغ عن النظام : نظام يولد تلقائيا تقرير الاختبار ، ويوفر نتائج تحديد الهوية الممرض ، التحليل الكمي للبيانات ، والتنبؤ مقاومة المخدرات وغيرها من المعلومات . منصة إدارة البيانات يمكن أيضا أن تكون مرتبطة مع نظام معلومات المستشفيات ( له ) أو نظام إدارة المعلومات المختبرية ( المسلمين ) لتسهيل تقاسم ونقل النتائج .
2 - المزايا التقنية الرئيسية
تدفق عالية ومتعددة الكشف
من خلال دمج العديد من التقنيات ، يمكن للنظام التعرف على العديد من مسببات الأمراض في نفس الوقت . فعلى سبيل المثال ، يمكن الكشف عن أنواع مختلفة من الفيروسات والبكتيريا والفطريات في وقت واحد عن طريق تفاعل البلمرة المتسلسل والمتعدد أو تسلسل الجينات ، مما يزيد كثيرا من كفاءة وتغطية الكشف .
التشخيص السريع والرصد في الوقت الحقيقي
في الوقت الحقيقي الاسترداد الكمية ( qpcr ) أو مصباح تقنية يمكن استخدامها للكشف عن مسببات الأمراض في غضون ساعات قليلة ، والتي يمكن أن تتكيف مع حالات الطوارئ الصحية العامة أو الحاجة الملحة إلى التشخيص السريري . في الوقت الحقيقي نظام الرصد يمكن أيضا رصد تجهيز العينات ، رد فعل الجدول الزمني ، وتوليد النتائج ، وضمان الشفافية والتحكم في عملية الكشف .
حساسية عالية وخصوصية عالية
مع متقدمة تكنولوجيا البيولوجيا الجزيئية ( على سبيل المثال ، بكر ، نانوغرام ، وما إلى ذلك ) ، يمكن للنظام الكشف عن تركيز منخفض من مسببات الأمراض ، لا سيما في المرحلة الأولى من العدوى ، وانخفاض كمية من مسببات الأمراض ، لا يزال يمكن أن توفر دقة التشخيص . وفي الوقت نفسه ، من خلال تحديد الجينات المستهدفة المحددة ، وتحديد مسببات الأمراض مع خصوصية عالية يمكن أن تتحقق ، عبر ردود الفعل الإيجابية الكاذبة يمكن تجنبها .
2-4 اختبار مقاومة المخدرات
بعض أنظمة الفحص السريع وتحديد مسببات الأمراض المتعددة يمكن أيضا إجراء تحليل المقاومة للعقاقير في نفس عملية الكشف . من خلال الكشف عن جينات معينة من مسببات الأمراض ، يمكننا أن نحكم على مقاومة العقاقير الشائعة . هذا أمر بالغ الأهمية بالنسبة للأطباء في اختيار خطة العلاج العقلاني والسيطرة الفعالة على انتشار المرض .
3 - مجالات التطبيق
3-1 التشخيص السريري
تشخيص الأمراض المعدية : بما في ذلك الجهاز التنفسي ، الجهاز الهضمي ، التهاب المسالك البولية ، وهلم جرا . من خلال الكشف عن مسببات الأمراض المتعددة ، يمكن تحديد المسببات بسرعة ، وإعطاء المرضى العلاج المناسب في الوقت المناسب .
الفحص السريع ورصد الحالة الوبائية : وخاصة في حالات تفشي الأمراض المعدية ، مثل الفحص السريع للفيروس الجديد ، يمكن أن توفر في الوقت المناسب البيانات الوبائية ودعم اتخاذ القرار في قطاع الصحة العامة .
3-2 اختبار سلامة الأغذية
الكشف عن الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض في الغذاء : نظام الفرز السريع متعدد مسببات الأمراض المستخدمة على نطاق واسع في صناعة الأغذية ، والكشف عن وجود البكتيريا المسببة للأمراض والفيروسات في الغذاء ، لضمان سلامة الأغذية .
3-3 الرصد البيئي
رصد نوعية المياه ونوعية الهواء : تستخدم للكشف عن مصدر المياه أو الهواء في وجود الكائنات الحية الدقيقة المسببة للأمراض الضارة لضمان سلامة البيئة .
3-4 الطب الشرعي والخبرة القضائية
علم الأحياء الدقيقة الشرعي : سريع نظام الفرز متعدد مسببات الأمراض يمكن استخدامها لتحديد العينات في الطب الشرعي ، مثل تحليل أسباب الوفاة في الموقع الكشف عن مسببات الأمراض .
4 - التحديات والاتجاهات التكنولوجية
4-1 التعايش بين مسببات الأمراض المتعددة
في العديد من الأمراض المعدية ، مسببات الأمراض قد لا تكون موجودة فقط . التعايش بين العديد من مسببات الأمراض يمكن أن تزيد من تعقيد الكشف . كيفية تحسين دقة وحساسية النظام وتجنب سلبية كاذبة أو إيجابية كاذبة لا تزال مشكلة صعبة في مجال البحوث والتنمية .
نظام التكامل والتوحيد
على الرغم من أن هناك العديد من التقنيات المستخدمة في الكشف عن مسببات الأمراض ، وكيفية دمج مختلف أساليب الكشف على منصة واحدة ، وضمان استقرار النظام ، عملية بسيطة ، هو اتجاه هام في المستقبل .
الكشف السريع والراحة
جنبا إلى جنب مع التقدم التقني ، في المستقبل ، نظام الفحص السريع وتحديد مسببات الأمراض المتعددة قد تتطور نحو مريحة وسريعة ومنخفضة التكلفة الاتجاه . الأجهزة المحمولة ، وتبسيط إجراءات التشغيل ، وما إلى ذلك سوف توفر أفضل دعم المؤسسات الطبية الأساسية أو مجال التشخيص السريع .
5 - موجز
باستخدام تقنية البيولوجيا الجزيئية المتقدمة ، متعدد proband الفحص السريع وتحديد نظام يوفر طريقة سريعة ودقيقة وفعالة للكشف عن وتحديد العديد من مسببات الأمراض في العينات . مع التطوير المستمر للنظام التقني ، وسوف توفر المزيد من الدعم القوي في مجال التشخيص السريري ، والصحة العامة ، ورصد سلامة الأغذية وحماية البيئة .