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Artbestämning med matrix-assisted laser desorption-ionisation time-of-flight masspektrometri direkt från positiva blododlingar med Sepsityper® samt in- house-protokoll / Species determination with matrix-assisted laser desorption-ionisation time-of-flight mass spectrometry directly from positive blood cultures with Sepsityper® and in-house protocolBjörklund, Emmie January 2023 (has links)
Introduktion: Sepsis är utan behandling ett livshotande tillstånd, en korrekt behandling behöver en snabb och tillförlitlig artidentifiering. Olika prepareringsmetoder av positiva blododlingar inför direkt identifiering med MALDI-TOF finns. MBT Sepsityper® IVD Kit är en CE-märkt metod. För att följa IVDR-direktivet behöver Sepsityper jämföras med den nuvarande in-house-metoden. Dessa två metoder jämfördes utifrån förmåga att ge ett tillförlitligt, snabbt resultat där även den praktiska metoden samt ekonomiska aspekten undersöktes Material och metod: Alla positiva blododlingar som undersöktes preparerades med in- house-metoden och Sepsityper innan analys med MALDI-TOF MS. Med in-house-metoden användes saponin för att lysera de humana cellerna medans Sepsityper använde lyseringsbuffert. Resultatets tillförlitlighet presenteras som scorevärde där >2 är tillförlitligt till speciesnivå, 1,7–1,99 till genusnivå och <1,7 är ej tillförlitligt. Resultat: 135 positiva blododlingar undersöktes där in-house-metoden gav 115 med ett scorevärde över 1,7 medans Sepsityper® gav 100 prover med ett scorevärde över 1,7. Bland dessa prover var det 62 gramnegativa bakterier och 53 grampositiva. Slutsats: En skillnad mellan antalet identifieringar med scorevärde över 1,7 sågs men var ej signifikant enligt CHI2 test där antalet var högre för house metoden. Den data som samlats ger ej inte tillräckligt med stöd för att inte avvika från IVDR och fortsätta med in-house- metoden. / Background: Sepsis without treatment is a life-threatening condition, a rapid as well as reliable identification of the bacteria is needed. Different preparation methods of positive blood cultures for rapid identification are available. MBT Sepsityper® IVD Kit is one of them and is a CE-marked method. To comply with the IVDR directive, Sepsityper® needs to be tested and compared with the current in-house method. These two methods were compared based on the ability to provide fast and reliable results. Material and method: All the positive blood samples that were examined were prepared by the two methods then analysed with MALDI-TOF MS. The in-house-method used saponin to lyse the blood cells, Sepsityper used a lysisbuffert. How reliable the results are presented as score value, >2 means that the result is reliable to species identification, between 1.7-1.99 to genus identification and <1.7 is not reliable. Results: 135 positive blood cultures were examined and the in-house-method gave 115 with a score value above 1.7 while Sepsityper® gave 100 bottles a score value over 1.7. Among the bottles there were 62 gram-negative bacteria and 53 gram-positive bacteria. Conclusion: A difference between the number of identifications with a score value above 1.7 were seen where the number was higher for the in-house method, but the difference was not significant according to the Chi2 test. The data collected do not provide sufficient support for not following IVDR and not switch to Sepsityper®.
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Exploration de méthodes alternatives pour la détection de bactéries dans le sang / Exploration of alternative methods for bacteria detection in bloodTemplier, Vincent 04 November 2016 (has links)
La présence de bactéries dans le sang, un milieu normalement stérile, peut avoir des conséquences graves voire fatales pour l’organisme atteint. Afin de diagnostiquer au plus tôt cette infection, appelée bactériémie, et ainsi administrer le traitement adéquat, il est nécessaire d’identifier les microorganismes isolés à partir du sang. Mais, la nature complexe de ce fluide biologique, associée à la faible charge bactérienne, parfois inférieure à 1 UFC par millilitre de sang ont des conséquences sur les méthodes pouvant être utilisées pour l’identification des bactéries. La plupart d’entre elles ont donc recours à une première étape, l’hémoculture, au cours de laquelle les microorganismes présents dans le prélèvement sanguin de volume important (20-30 mL) vont se multiplier. Leur croissance est facilitée par la dilution du sang dans des milieux de culture dédiés à cette étape particulière. C’est seulement ensuite que l’identification peut débuter. Elle nécessite encore entre 2 et 48 heures et parfois plus, selon les moyens à disposition et les microorganismes impliqués. Réduire considérablement le temps nécessaire à l’identification aurait pourtant des retombées bénéfiques à l’échelle du patient mais aussi plus globalement en réduisant les coûts associés à cette infection et en limitant la pression de sélection exercée par l’emploi d’antibiotiques à large spectre.Au cours de ce travail, l’évaluation d’une stratégie basée sur l’identification des bactéries lors de leur multiplication dans le milieu d’hémoculture est donc proposée. Elle repose sur l’observation en temps réel et sans marquage par Résonance Plasmonique de Surface par imagerie (SPRi) des interactions entre les bactéries et des ligands déposés à la surface d’un capteur. Dans un premier temps, des ligands alternatifs aux anticorps parmi lesquels figurent les aptamères, des protéines de l’immunité innée et la vancomycine sont testés. Suite à cette étude, les anticorps ont été retenus pour poursuivre ce travail. Leur emploi n’est cependant pas dénué de difficultés lorsqu’il s’agit de détecter spécifiquement Staphylococcus aureus, choisi comme l’un des modèles expérimentaux. En effet, la présence de protéine A chez cette bactérie est à l’origine d’interférences sur les immunoglobulines. Différentes stratégies pour s’affranchir de ces effets ont été évaluées, comme le clivage enzymatique des anticorps ou l’emploi d’anticorps de poule pour lesquels la protéine A n’a pas d’affinité. Ces essais aboutissent à des résultats encourageants en milieu de culture simple. L’ajout de sérum humain au milieu a soulevé de nouveaux problèmes pour la détection de cette bactérie. Les résultats montrent qu’en interagissant avec des constituants de l’échantillon sanguin, dont les anticorps, S. aureus devient indétectable par une biopuce à anticorps. Une discussion des moyens possibles pour lever cette inhibition est ensuite proposée. Des expériences de détection d’une autre bactérie, Salmonella enterica sérovar Enteritidis pour laquelle nous disposons d’un anticorps hautement affin et spécifique ont alors été entreprises afin de conclure sur l’employabilité du dispositif dans des conditions proches d’une hémoculture. Des interférences affectant différentiellement les anticorps selon leur point isoélectrique ont ainsi été mises en évidences et l’implication de l’anticoagulant (polyanéthole sulfonate de sodium, SPS) présent dans les milieux d’hémoculture a été démontrée. La résolution partielle de ce problème a finalement permis la détection de 1 UFC.mL-1 de sang dans 32 mL au total démontrant ainsi la possibilité de détecter spécifiquement une bactérie dans des conditions proches d’une hémoculture. / The presence of bacteria in the blood, a normally sterile environment, can cause dramatic consequences for an organism. In order to diagnose this infection, called bacteremia, the identification of the microorganism present in blood must be performed. Furthermore, proper diagnosis enables the administration of a suitable antibiotic therapy. Blood complexity as well as the low bacterial load, usually lower than 1 CFU.mL-1, make the diagnosis of this infection quite challenging. Indeed, most identification methods begin only after the blood culture turns positive due to their insufficient sensitivity. For this they require incubation of a large blood sample volume (20 – 30 mL) in specific culture media that allows bacterial growth above their detection limit. Therefore, its increases considerably the time of diagnosis, which usually takes between 2 and 48 hours and sometimes even more time after blood culture positivity depending on the method and the microorganism present in blood. A reduction of the time required for identification would have a positive impact for both the patient and the healthcare systems by reducing selective pressure on resistant bacteria and hospitalization costs by giving proper treatment faster.In this work, the evaluation of a new strategy based on the identification of bacteria during their multiplication in the blood culture is presented. This method is based on Surface Plasmon Resonance imaging (SPRi) which enables real time and label-free measurements of interactions occurring between bacteria and specific probes. Alternative ligands like aptamers, innate immune proteins and vancomycin have been tested. Following this study antibodies have been chosen as the major specific probes in this work. Nonetheless, the presence of the staphylococcal protein A leads to false-positive results in all immunoglobulin G (IgG). Enzymatic cleavage to remove the constant fragment of antibody where protein A interacts and the use of chicken antibodies (IgY) for which protein A has no affinity have been evaluated. Both methods allow to get rid of protein A interactions in pure culture media. But the presence of human serum in the media results in the total loss of signal. Our results show that interactions between blood components and staphylococcal proteins exposed at the bacterial surface, including the interactions between protein A and circulating antibodies, are responsible for this phenomenon. Solutions to alleviate this inhibition are discussed and tested. Detection experiments of another bacterial model, Salmonella enterica serovar Enteritidis in blood culture media are presented. The crucial role played by the anticoagulant Sodium Polyanethole Sulfonate in non-specific interactions on antibodies is demonstrated. These interactions leading to a total loss of specificity for some antibodies are influenced by the isoelectric point (pI) of the probes which interact with this anionic compound and then attract blood components. After the partial resolution of this issue, we show the feasibility of detecting less than one bacteria per blood milliliter in a total volume of 32 milliliters, conditions close to real blood culture.
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