[发明专利]鉴定细菌革兰氏类型的方法和系统

说明书

革兰氏类型细菌菌株的检测包括：在415nm‑440nm波长范围照射在所述范围内具有天然电磁响应的所述菌株的至少一个细菌；在415nm‑440nm范围获取由所述受照射细菌反射或经过其透射的光强度；和根据在415nm‑440nm范围获取的光强度确定所述细菌菌株的革兰氏类型。

技术领域

本发明涉及微生物学分析领域，具体涉及鉴定细菌的革兰氏类型。

有利地，本发明应用于细菌菌落的高光谱或多光谱图像分析，所述菌落在非生色、非荧光和无染料的营养培养基中生长。

现有技术

细菌菌株的革兰氏分类使得可以鉴定其细胞壁，例如其肽聚糖百分比，并用于细菌分类学或评估其对抗生素的敏感性。因此区分2种细菌类型，即革兰氏“阳性”菌和革兰氏“阴性”菌。关于细菌菌株革兰氏类型的知识使得可以例如选择合适测试鉴定菌株或进行抗生素敏感性测试，如选择合适卡片用于由申请人出售的2自动装置完成的抗生素敏感性测试。

在历史上，细菌菌株的革兰氏类型由称为“革兰氏染色”的人工技术确定，该技术包括大量手工步骤(固定、染色、蚀刻、洗涤、对比染色等)，因而需要长时间来实施。因此，开发了多种技术以使细菌革兰氏类型的检测自动化，尤其是为了处理大量样品。然而，这些技术大部分继续改良细菌或其培养基的电磁响应以使其革兰氏类型易观察到。

例如，第一类技术包括使显微镜盖玻片上的细菌膜染色自动化，但决定革兰氏类型的最终步骤仍由在显微镜下观察盖玻片的技术员完成。因此，此类技术不完全自动化，并且难以自动化。这是因为革兰氏阳性菌与革兰氏阴性菌之间的颜色差异可能细微，解释了为什么仍需要实验室技术员参与。

第二类技术包括在底物存在下放置细菌，底物通过细菌膜肽聚糖起始的酶反应来降解。此反应生成发色团或荧光团，其浓度指示革兰氏。通常使用术语细菌的发色或荧光“染色”。尽管此类型的现有技术能自动化，例如通过用合适装置(如分光仪/荧光仪)测量发色团/荧光团的光强度和随后用计算机程序比较，然而，用预定阈值测量的强度需要设计特定发色团或荧光底物，这些通常昂贵。

另外，无论所用技术如何，细菌经历其天然状态修饰(例如，其包括染料，其具有结合的发色或荧光标记等)，因而不能用于后续鉴定测试(如确定抗生素敏感性)。

发明内容

本发明目的是提供确定细菌菌株的革兰氏类型的方法，其是自动化的且不需要标记或染色细菌以确定其革兰氏类型。

为此，本发明主题是确定细菌菌株的革兰氏类型的方法，包括：

-在415nm-440nm波长范围照射在所述范围内具有天然电磁响应的所述菌株至少一个细菌；

-在415nm-440nm范围获取由所述受照射的细菌反射或经过其透射的光强度；和

-根据在415nm-440nm范围所获取的光强度确定细菌菌株的革兰氏类型。

出于本发明目的，表述“天然电磁”响应意在指细菌不通过元素(染料、发色基因、荧光基因等)方式修饰，这些元素至少在感兴趣波长范围内修饰细菌对照射的电磁响应。例如，菌落在非着色、非生色和非荧光的营养培养基中培养，在仍存在于其培养基中的菌落上直接进行照射/获取。

换言之，发明人发现了其中细菌“天然”具有其革兰氏类型特有的电磁特征的波长范围。因此，本发明所述方法包括测量此特征和随后从中提取革兰氏类型。由此，不必使用发色或荧光底物或染料。此外，本发明所述方法快速，因为其包括照射、测量光谱和进行此光谱的处理，尤其是计算机处理。

根据一个实施方案，所述细菌还在750nm-800nm波长范围内具有天然电磁响应；和：

-也在750nm-800nm波长范围照射所述细菌；

-在750nm-800nm范围获取由受照射细菌反射或经过其透射的光强度；和