WAVE微生物分析系统

WAVE微生物分析系统是根据变性高效液相色谱(DHPLC)原理,通过温度介导的DNA片段分析技术,发展起来的一种培养不依赖的微生物分析系统。
传统的微生物分析技术主要通过琼脂培养方法对细菌进行计数和鉴定,尤其是对复杂的混合菌群的分析更是如此。这些方法的缺点除了耗时外( 12-72 小时),许多细菌还需要特殊的培养条件,如 需要苛刻培养条件或厌氧条件培养等,据估计,某些样本菌群中(比如环境样本)只有不到 10% 的细菌能培养成功。由于传统方法的局限性,微生物学家正致力于通过分子遗传方法对不同微生物样本进行鉴定和分析。 WAVE? 微生物分析系统是进行微生物分子分析的理想工具,它 不仅可用于细菌的识别鉴定和检测抗药基因突变,还可用于真菌,病毒和寄生虫等研究领域。
WAVE 微生物分析系统是培养不依赖的混合微生物样本分析平台,不仅能鉴定常见的微生物,还能鉴定不常见的,苛刻的,和厌氧的细菌。该技术简单、快速、重复性好,样品分析当天就能出结果。系统自动收集各个分离的 DNA片段,并自动记录分析数据。自动的片段收集功能为测序提供模板以进一步确认各种微生物。一旦特定样本中各种微生物的峰型得到鉴定,那么样本的峰型谱可用于定性和定量监测样本中各种微生物的动态变化。
简化你的分析方法
WAVE微生物分析系统提供了一个自动化的技术平台,通过快速和简单的工作流程,您就能在当天获得样品中微生物构成的结果。
1. 样品制备和 DNA 提取
2. PCR 扩增 DNA
3. DHPLC 分析 DNA 片段
4. 软件分析和片段收集
| WAVE微生物分析系统的应用领域: |
WAVE微生物分析系统的优点 |
l 出入境检验检疫;
l 疾病预防控制中心( CDC );
l 医院临床检验;
l 工业微生物检验,如食品安全检测、药品检验、化妆品检验、饮用水检验、一次性用品检验;
l 环境微生物监测。 |
l 快速和自动鉴定细菌、病毒和真菌;
l 非培养依赖鉴定常见、罕见和厌氧菌;
l 快速和可重复的分离片段自动收集;
l 基于序列差异的混合菌群的鉴定;
l 定性和定量的检测混合菌群中各成分的动态变化 |
微生物基因分型和鉴定
许多病菌具有不同的基因型,它们的致病性差异很大,但是它们其它的特性以及遗传基因都非常相似,使得细菌的准确分型面临很大的技术挑战。在一场大范围疫情爆发中,从菌株水平确定病原菌是至关重要的,只有了解了致病菌株才能正确选择抗菌药物,追踪病菌的来源等。 DHPLC 通过对具有细微差异的 DNA 序列的分析可以从菌株水平识别病原菌。
从临床治疗的角度来看,准确确定致病微生物的种类具有重要的价值,它可以保证用药的有效性。 DHPLC 技术能有效的识别病原微生物。利用通用 PCR 引物细菌的 16S 核糖体 RNA 基因中扩增含有高度变异序列的片段。将这些来自不同种类细菌的扩增产物与参照菌株的扩增产物混和后进行 DHPLC 检测,会产生一个独特的色谱峰图,可以作为鉴定细菌种类的分子指纹。也可以根据不同微生物基因组染色体上其它序列的差异来进行基因分型和鉴定。 
结核分枝杆菌的基因分型: 根据结核分枝杆菌不同亚型的基因组染色体上可变数目重复单元的差异,选取 5 个重复单元位点进行 PCR 扩增, DHPLC 分析各扩增片段大小,并确定重复次数,从而鉴定不同基因型的菌株。 
致病性微生物的鉴定: 通用引物扩增不同细菌的 16S rDNA 基因序列, DHPLC 分析各个扩增片段,不同细菌显示不同的峰型,从而鉴定不同细菌。
混合微生物样品的分离鉴定
WAVE微生物分析系统 是检测混合菌群的强有力的工具。目前临床,食物和环境微生物检测所面临的技术上的挑战主要是对那些所谓“不能培养”的微生物的检测,如混合样本中的次要微生物群体,需要苛刻培养条件或厌氧条件培养的微生物等。在日常的微生物检测和鉴定工作中,最常见的是对混合样品中的微生物进行鉴定。比如常见的污染食物的微生物有十几种,对于一个污染的食物样本,我们需要对所有可能污染的病菌进行鉴定,因而需要一种简单,快速,灵敏的检测技术。 WAVE?微生物分析系统利用 DHPLC 技术原理,在这方面显示了其良好的应用价值。 利用 DHPLC 灵敏检测 DNA 序列差异的特性结合细菌 16s rDNA 基因分型的原理,在属和种的水平上进行细菌鉴定,在部分难以鉴定的菌种间,辅以其它细菌 DNA 靶点进行进一步的分析,不同的细菌显示特异的 DHPLC 峰型,从而得到分离和鉴定,并且可以自动收集各分离成分进一步进行分析确认。
WAVE微生物分析系统:
1. 分离从不同 16S rRNA 基因扩增的片段大小相似而序列不同的混合扩增产物
2. 自动收集各个 16S rRNA 基因的 分离片段
3. 各个分离的片段可以用于各种进一步的分析,如 PCR ,克隆和测序以进一步确认各种微生物。

混合微生物扩增产物的分离
通用引物扩增不同细菌的 16S rRNA 基因得到大小基本相同的扩增产物,1.5%的琼脂糖 凝胶电咏不能 分离混合扩增产物,而 WAVE?微生物分析系统能很好的分离。

肠道样本中各种微生物的分离分析
微生物耐药检测
随着耐药性微生物的大量出现,针对传染性病原体的治疗策略制定和药物研发变得越来越困难。抗微生物治疗面临挑战的一个重要原因就是缺乏能够准确识别致病微生物和耐药基因的有效临床手段。近来发展起来的分子生物学方法为抗微生物治疗和药物研发建立了希望。 DHPLC技术可以准确地检测耐药性相关基因突变,已广泛应用于微生物耐药基因突变检测和筛查,是基础研究和临床快速检测已知和未知细菌耐药性基因突变的可靠技术。
从异源混合物中检测遗传突变基因对于监测感染过程中病原微生物耐药性的变化至关重要。在没有选择压力的情况下,耐药突变基因的出现频率低于野生型基因。而低频率的突变很难通过测序检测到,通过亚克隆后的测序结果会偏向频率高的突变类型。 DHPLC技术能提高检测低水平耐药突变的能力,进而促进对耐药病菌引起的传染病的治疗。

抗生素耐药基因突变检测 :将样本与野生参考菌株的 PCR 扩增产物等量混合,经变性和复性处理形成杂合双链,然后进行 DHPLC 分析,杂合双链峰的出现表明基因发生突变。

引起金黄色葡萄球菌喹诺酮类抗生素耐药的多种基因突变
细菌 |
突变基因 |
S. aureus, S. pneumoniae, E. faecalis, E. faecium, E. coli, S. enterica, P. aeruginosa, B. fragilis, C. jejuni |
gyrA, gyrB, grlA , grlB |
B. anthracis, Y. pestis |
gyrA |
M. tuberculosis |
rpoB, katG, pncA, rpsL, embB |
Gram-positive Cocci |
rplD,rplV, rrl |
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