Applicazione del sistema intelligente di test di sensibilità antimicrobica/screening fagico ad alto rendimento e dell'indice Lar di resistenza antimicrobica

Poiché gli agenti antimicrobici sono stati ampiamente utilizzati per prevenire le malattie infettive batteriche, la resistenza antimicrobica (AMR) è diventata un problema di salute pubblica globale¹. La lotta alla resistenza antimicrobica è attualmente la missione principale del monitoraggio della resistenza antimicrobica dei patogeni epidemiologici e della terapia sinergica di agenti antimicrobici sensibili e batteriofagi litici².

I test di sensibilità antimicrobica (AST) in vitro sono il cardine per il monitoraggio della terapia e la rilevazione del livello di resistenza antimicrobica. È una parte importante della farmacologia antimicrobica e la base critica per la medicina clinica. Il Clinical and Laboratory Standards Institute (CLSI) degli Stati Uniti e l’European Committee on Antimicrobial Suscceptibility Testing (EUCAST) hanno formulato e rivisto i criteri internazionali dell’AST e i metodi AST continuamente modificati e integrati e i breakpoint per determinare la MIC di una determinata combinazione “organismo-agente antimicrobico” come sensibile (S), resistente (R) o intermedia (I)^{3, 4}. Introduzione

Dagli anni ’80 agli anni ’90, gli strumenti automatici per la diluizione del microbrodo sono stati rapidamente sviluppati e applicati alla pratica clinica, con esempi tra cui Alfred 60AST, VITEK System, PHOENIXTM e Cobasbact ^5,6,7. Tuttavia, questi strumenti erano costosi, richiedevano materiali di consumo ad alto costo e i loro intervalli di rilevamento erano progettati per i farmaci clinici dei pazienti ^5,6,7. Per questi motivi, non sono adatti per l’esame clinico veterinario e la rilevazione di grandi quantità di ceppi altamente resistenti. In questo studio, è stato sviluppato un sistema intelligente di screening AST/fagico ad alto rendimento, che include un inoculatore a matrice di 96 punti (Figura 1), un convertitore di acquisizione di immagini (Figura 2) e il software corrispondente⁸, per condurre l’AST per un lotto di ceppi batterici contro più agenti antimicrobici contemporaneamente mediante il metodo di diluizione dell’agar. Inoltre, il sistema è stato utilizzato anche per rilevare e analizzare i modelli di lisi dei fagi contro batteri resistenti agli antimicrobici⁹ e i fagi litici sono stati selezionati in modo efficiente dalla libreria dei fagi. Questo sistema si è rivelato efficiente, conveniente e facile da usare.

Figura 1: Schema strutturale dell’inoculatore a matrice di 96 punti. 1: Piastra del perno di inoculazione; 2: Operatore di telefonia mobile; 3: Blocco del seme; 4: Piastra incubata; 5: Base; 6: Maniglia di comando; 7: Perno limite. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.

Figura 2: Schema strutturale del convertitore di acquisizione delle immagini. 1: Conchiglia; 2: Schermo di visualizzazione; 3: Sala acquisizione immagini; 4: Base della scheda di rilevamento; 5: Scheda di rilevamento dentro e fuori dal magazzino; 6: Scheda di controllo; 7: Dispositivo di conversione dell’acquisizione delle immagini; 8: Sorgente luminosa; 9: Scanner di immagini. Fare clic qui per visualizzare una versione più grande di questa figura.