CN117255860A - 自动化噬菌体录 - Google Patents

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Abstract

一种用于测量细菌对多种噬菌体敏感度的系统，该系统包括：包含多个孔的微孔板，所述多个孔中的各孔经设置以含有多种噬菌体的一种，其中所述微孔板经设置以将包含所述细菌的样品分配至所述多个孔中；至少一种试剂和/或添加剂，其经设置以被添加至包含所述细菌的所述样品与所述多种噬菌体中的噬菌体的混合物中；控制单元，其经设置以噬菌体录形式解释和呈现测量结果，所述测量结果由至少一个分析装置提供，所述至少一个分析装置经设置以测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌的相互作用。本发明还涉及其中应用的相应方法。

Description

自动化噬菌体录
技术领域
本发明涉及一种用于测量细菌对多种噬菌体敏感度并以自动化噬菌体录(phagogram)形式报告所述敏感度和可能的裂解效应的系统。本发明还涉及其中应用的相应方法。
背景技术
抗菌素耐药性(AMR)是在全球范围内日益严重的问题，在现代兽医学和临床环境中均对人类和动物健康构成了重大威胁。如今，已经出现了几乎对所有市售抗生素有耐药性的致病菌，而目前用于新型抗生素开发的分子却寥寥无几。Marston等的文章“抗菌素耐药性(Antimicrobial Resistance)”，JAMA 316(11)doi:10.1001/jama.2016.11764，识别了与AMR相关的因素。世界卫生组织(WHO)将抗生素耐药性列为全球健康、粮食安全和发展的最大威胁之一，并估计每年至少有70万人死于耐药性疾病(WHO，联合新闻稿，2019年4月)。AMR最初仅限于某些地理区域，现在成为了世界各地的卫生专业人员(从临床微生物学家、传染病控制专业人员到兽医)的难题。最近对携带多重耐药细菌的患者的描述强调了此类细菌威胁的临床背景和潜在后果。
相对于抗生素，使用细菌噬菌体作为抗菌剂的优点已为人所知。噬菌体的一个显著优势是其对物种(或其菌株)和属的特异性，这使得噬菌体处理能够去除靶生物体而不破坏原有微生物组，从而减少机会性感染的可能。噬菌体需要在相对较短的时间内给予，并且可以与抗生素联合使用以延缓耐药性出现。Nikolich等在“噬菌体疗法：发展和方向(Bacteriophage Therapy:Developments and Directions)”Antibiotics，2020，9，135，doi:10.3390/antibiotics9030135中详细概述了使用噬菌体作为抗菌疗法的优点以及一些局限性和挑战，其引言部分通过引用纳入本文。
然而，噬菌体的大多数物种特异性或菌株特异性表现及其极窄的宿主范围也可以被解释为是相对于抗生素的显著缺点。
为了克服这种固有的弱点，噬菌体疗法的主流通用方法侧重于制作多种噬菌体组分的静态混合物或“掺混物(cocktail)”，所述噬菌体组分经过选择以感染当前感染患者和/或动物和/或环境的最大可能比例的菌株。然而，噬菌体的任何静态掺混物都只能有效治疗部分患者，随着细菌种群的不断演化，这些噬菌体掺混物很快就会失去作用。Rohde等的文章“关于三个噬菌体疗法相关主题的专家意见：细菌噬菌体抗药性、噬菌体训练和细菌生产菌株中的噬菌体(Expert Opinion on Three Phage Therapy Related Topics:Bacterial Phage Resistance,Phage Training and Prophages in BacterialProduction Strains)”，Viruses 2018，10(4)，178；https://doi.org/10.3390/v10040178中提供了更多信息。
或者，个性化噬菌体治疗策略寻求组装比掺混物组装规模和仅用已知针对患者菌株的噬菌体进行治疗的规模更大的噬菌体库，从而产生针对个体患者感染的定制治疗方法。因此，开发了一种直接响应于个体患者感染的治疗剂，该治疗剂含有针对感染中的病原体具有裂解活性的一种或多种噬菌体。Pirnay等的文章，“临配式噬菌体(The MagistralPhage)”，Viruses 2018,10(2),64；doi：10.3390/v10020064讨论了定制噬菌体药物的临配式制备的法律和监管框架的实施情况。
另一个缺点是，当前体外噬菌体敏感度测试的诊断方法适用于学术实验室环境，而不是可以广泛供患者使用的临床测试环境。
Konopacki等在“噬菌体评分：一种比较评估噬菌体裂解活性的简单方法(PhageScore:A simple method for comparative evaluation of bacteriophageslytic activity)”，Biochemical Engineering Journal，161,2020，doi.org/10.1016/j.bej.2020.107652中公开了一种通过用OD600nm测量至少4小时时长的细菌生长曲线来评估细菌噬菌体效率的方法。Xie等在“基于微量滴定板试验确定噬菌体宿主范围和毒力的开发和验证(Development and Validation of aMicrotiter Plate-based Assay forDetermination of Bacteriophage Host Range and Virulence)”，Viruses 10,189，doi:10.3390/v10040189中公开了一项研究，通过使用斑点试验和微量滴定板液体试验，在两种初始噬菌体浓度下以OD550nm测量15种沙门氏菌噬菌体对20种沙门氏菌菌株的噬菌体宿主范围和毒力，至少持续12小时。
在这两项研究中，测试细菌致病性样品对噬菌体库的敏感度很耗时并且需要经认证的人员以商业上不可行的量进行手动操作来完成。
事实上，目前使用的技术需要从纯培养分离物中获得呈指数增长的培养物，所述纯培养分离物通常需要一天的时间来生成，还需要至少另外一天的时间来进行操作，并且需要训练有素的工作人员，而后者在专业的临床环境中是缺乏的。
等到确诊之时，细菌病原体引起的感染可能在几天甚至几个小时内就会形成危机，甚至危及生命。因此，需要一种快速确定特定细菌菌株是否对潜在的治疗性细菌噬菌体易感的方法。
WO 99/57304涉及用于确认样品中存在的细菌的试验以及用于治疗细菌感染的方法。该文件中公开的方案包括培养细菌分离株过夜、将样品分配至微量滴定板上并孵育该板过夜。由此通过测量与噬菌体孵育后细菌生长的程度来确定噬菌体和细菌的相互作用。
WO 2004/041156涉及用于鉴定细菌和用于选择治疗性细菌噬菌体的方法。报告分子的表达表明细菌噬菌体是否能够感染样品中的细菌细胞。采集自患者的样品需孵育4至12小时。
WO2017223101涉及复配直接针对细菌病原体的噬菌体掺混物的方法，该方法包括以下步骤：构建包含相同细菌物种的不同菌株的细菌多样性组，并随后构建档案式噬菌体文库和有用噬菌体文库，其中后者根据细菌生长延迟和/或没有出现噬菌体抗性细菌生长来进行筛选。
Fischer等在“用于快速测定弯曲杆菌分离株噬菌体敏感度的微孔板测试——开发和验证(Microplate-Test for the Rapid Determinaton of Bacteriophage-Susceptibility of Campylobacter Isolates–Development and Validation)”，PLoSONE 8(1)，doi:10.1371/journal.pone.0053899中公开了用于快速确定弯曲杆菌分离株的细菌噬菌体敏感度的微孔板敏感度测试，并将简化测试与传统琼脂覆盖板试验进行比较。固化后将板在微氧条件下孵育18小时。
因此，需要快速且简便地确定适合治疗特定细菌感染的细菌噬菌体。
发明内容
根据本发明的一个方面，提供了一种用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度的系统，该细菌优选细菌病原体，该系统包括：
-包含多个孔的微孔板，其中所述多个孔的各孔经设置以含有多种噬菌体的一种，其中所述微孔板经进一步设置以将包含所述细菌的样品分配至所述多个孔的各孔中；
-至少一种试剂和/或添加剂，其经设置以被添加至包含所述细菌的所述样品与所述多种噬菌体中的噬菌体的至少一种混合物中；和
-控制单元，其经设置以噬菌体录形式解释和呈现测量结果，所述测量结果由至少一个分析装置提供，所述至少一个分析装置经设置以测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌病原体的相互作用。
更具体地，提供了一种用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度的系统，该细菌优选细菌病原体，该系统包括：
-包含多个孔的微孔板，各孔包含多种噬菌体的一种并且供于将包含所述细菌的样品分配至其中；
-至少一种试剂和/或添加剂，其待被添加至包含所述细菌的所述样品与所述多种噬菌体中的噬菌体的至少一种混合物中；和
-控制单元，其经设置以噬菌体录形式解释和呈现测量结果，所述测量结果由至少一个分析装置提供，所述至少一个分析装置经设置以测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌病原体的相互作用。
本发明的一个优点是可以通过使用单个微孔板或限定的板阵列来测试细菌对于多种细菌噬菌体的敏感度。因此，可以用相对快速的方式确认与所述细菌相互作用的噬菌体。微孔板优选地是一次性的，并且优选地提供有一组或多种细菌噬菌体，所述细菌噬菌体根据其对细菌或细菌病原体和/或其菌株的特定种或属，或对细菌或细菌病原体及其菌株的特定物种或属的集合引起细胞失活，优选细胞裂解，优选噬菌体繁殖的能力而被选择。有利地，所选细菌噬菌体对细菌的作用可以通过使用单项实验技术，借助单种分析手段和/或软件包来检测。
另一个优点是，测量结果以自动化噬菌体录形式表示，从而提供噬菌体-细菌相互作用的直接概要，并允许鉴定细菌物种和/或在所述细菌物种中引起细胞失活、细胞裂解和优选噬菌体增殖的噬菌体。
本发明的另一个优点是可以在相对短的时间内获得此类噬菌体录，尤其是与当前已有的用于获得此类信息的方法相比。事实上，从患者收集可用样品和获取噬菌体录之间所需的时间甚至可以减少到几个小时，并且在可以使用原生样品的情况下，甚至可以是大约1-2至4小时。
在根据本发明所述系统的实施方式中，所述样品是来自患者的原生样品。
该实施方式的优点在于，本文描述的系统和方法可以直接与原生样品组合应用，所述原生样品通常直接获得自患者、动物、感染性畜群或环境。由于噬菌体-细菌相互作用的特异性，可无需分离和纯化感兴趣的细菌或细菌病原体。然后可以假设根据其与样品中感兴趣的细菌相互作用的能力而选择的多个噬菌体将不会与该样品中可能存在的无关细菌反应。同样地，可无需从患者样品中获得感兴趣的细菌病原体的纯培养分离物和/或孵育从患者收集的样品以生长多个菌落形成单位(CFU)，其被认为足以与多个细菌噬菌体接触。因此，在寻找确认细菌感染源以及确认与细菌或细菌病原体相互作用和/或导致其细胞裂解的噬菌体方面节省了大量时间。
相比之下，获取抗生素图谱的方案已经开发了一段时间，其中包括收集患者样品以产生感染性物质的纯培养分离物。此过程通常需要18小时的等待时间，以便纯培养分离物菌落生长。只有这样，现代抗生素谱才能对分离物的抗生素敏感度做出可行的诊断——通常在一小时内。
在根据本发明所述系统的实施方式中，微孔板是一次性的。
如本文所用，术语“一次性”是指被设计为一次性使用后即丢弃。
这些实施方式的优点是可以使用预先准备和密封的微孔板并在使用时即时使用。此类微孔板可提供使用方案，其可包括供处理器执行的计算机程序产品或脚本，以便为微孔板的各孔提供正确(量)的试剂和/或添加剂。此类微孔板可以是标准化板，其提供能够在特定细菌及其菌株中引起细胞裂解的多个细菌噬菌体，并且可以经设置以研究样品中所述特定细菌的存在。
在根据本发明所述系统的实施方式中，多个孔经进一步设置以含有至少一组所选噬菌体，其中这组所选噬菌体中的各噬菌体根据其与某(single)特定细细菌物种及其菌株相互作用的能力和/或其灭活某特定细细菌物种及其菌株的能力来选择。
在根据本发明所述系统的实施方式中，多个孔涉及用于含有至少一组所选噬菌体的多个孔，其中这组所选噬菌体中的各噬菌体根据其与某特定细菌物种及其菌株相互作用的能力和/或其灭活某特定细菌物种及其菌株的能力来选择。
这些实施方式的优点在于，通过将靶向特定细菌物种(通常是特定细菌病原体)的不同菌株和/或不同受体类型的噬菌体组合在单一微孔板上，可以获得该物种或病原体的特征，这允许开发大幅降低细菌病原体产生噬菌体抗性的风险的疗法或噬菌体掺混物。优选地，选择包含噬菌体的组合，以便研究与细菌物种最大数量的菌株的相互作用。
在根据本发明所述系统的实施方式中，所述至少一种试剂和/或添加剂包含以下至少一种：引物分子、DNA聚合酶、三磷酸核苷(dNTP)、能发出荧光的分子信标探针、缓冲剂和与qPCR扩增兼容的溶剂和/或酶。此外，所述至少一个分析装置经设置以通过使用定量聚合酶链式反应在所述细菌与所述多种噬菌体中各噬菌体共孵育之后测量噬菌体DNA的丰度和/或差异浓度，来测量所述多种噬菌体中各噬菌体与所述细菌的相互作用。所述至少一个分析装置优选地经设置以通过使用定量聚合酶链式反应在所述细菌与所述多种噬菌体中各噬菌体共孵育之后测量噬菌体DNA的丰度和/或差异浓度，来测量所述细菌对所述多种噬菌体中各噬菌体的敏感度。
这些实施方式的优点在于，与目前可用的方法相比，可以用相对快速的方式测量细菌-噬菌体相互作用。有利的是，可以同时测量多个样品。对含有细菌-噬菌体混合物的微孔板进行的qPCR测量可在2小时内完成。此外，可以计算有关噬菌体增殖的详细信息，而在其他检测方法中信息通常仅限于细菌细胞死亡。此类信息可以量化某些噬菌体相较于其他噬菌体的毒力。
在根据本发明所述系统的实施方式中，所述至少一种试剂和/或添加剂包括以下至少一种：经设置以允许通过由噬菌体介导的裂解释放的ATP的耗竭和伴随的荧光素光发射来检测细菌细胞裂解的荧光素/荧光素酶复合物，以及与荧光素/荧光素酶复合物兼容的溶剂和/或酶。此外，所述至少一个分析装置经设置以通过测量所述光发射来测量所述多种噬菌体中各噬菌体与所述细菌的相互作用。
这些实施方式的优点在于，与目前可用的方法相比，可以用相对快速的方式测量细菌-噬菌体相互作用。有利的是，可以同时测量多个样品。含有荧光素酶/荧光素复合物的细菌-噬菌体混合物的微孔板的生物发光测量可以在几分钟内测量，通常在大约1-2分钟内，甚至不到一分钟。此外，通过添加荧光素酶/荧光素复合物来测量生物发光可以得到准确的结果，该技术灵敏且相当容易执行。
在根据本发明所述系统的实施方式中，所述控制单元经进一步设置以基于所述噬菌体录提供噬菌体组合物，其中所述噬菌体组合物与感兴趣的细菌物种或细菌的最大数量的不同结合受体类型相互作用。优选地，所述组合物不含有多于三种不同的噬菌体种类。优选地，各噬菌体种与感兴趣的细菌物种不同类型的结合受体相互作用。
这些实施方式的优点是可获得适合于治疗由所述细菌或细菌病原体引起的细菌感染的噬菌体组合物。细菌的表面可能具有一种或多种特定的受体基序，这些受体基序介导它们的结合和吸附级联。这些受体基序可存在于细胞表面分子，所述细胞表面分子包括但不限于糖、糖蛋白、蛋白质、脂质和脂蛋白。噬菌体能够检测一种或多种特定受体基序，因此可以根据其受体基序所在的特定分子将其归为‘受体组’。这些实施方式的另一个优点是，需要一个单一系统以获得由提供给系统的样品中的细菌病原体引起的细菌感染的可能伴随诊断。
在根据本发明所述系统的实施方式中，控制单元还连接至中央数据库并向其报告结果，包括获得的噬菌体录。
这些实施方式的优点在于，在不同的临床环境中进行的大量噬菌体录的结果能够在大量且相关的细菌阵列上确定噬菌体的宿主范围。因此，不同地区、不同时间、不同卫生系统和不同适应症的宿主范围趋势可能会有所不同，从而能够识别疾病的爆发。此类爆发可以通过“噬菌体类型”或能感染特定菌株的特定噬菌体阵列来识别，该特定菌株形成独特且可识别的特征，并且可以通过噬菌体录来追踪。
根据本发明的一个方面，提供了一种测量细菌对多种噬菌体的敏感度的方法，该方法有以下步骤：
-提供包含所述细菌的第一组合物和包含多个孔的第一微孔板，所述多个孔的各孔均含有所述多种噬菌体中的一种；
-将所述第一组合物的第一样品分配至所述多个孔的至少一个孔中；
-对于所述至少一个孔中的各孔，允许将孔中含有的包含所述细菌的所述第一样品和细菌噬菌体的混合物孵育持续第一时间段；
-向各混合物中添加至少一种试剂和/或添加剂，和
-向分析装置中输送并引入至少一种混合物，并通过所述分析装置测量所述至少一种混合物的细菌-噬菌体相互作用；和
-由控制单元以噬菌体录形式解释和呈现所述分析装置的测量结果。
在根据本发明的方法的实施方式中，其中所述方法进一步包括在添加所述至少一种试剂之前将所述混合物的第二样品转移至第二微孔板的步骤，其中所述第二微孔板经设置以与分析装置兼容。
这些实施方式的优点是第二微孔板的使用允许使用经设置以与特定分析装置兼容的微孔板。此外，所述第二微孔板可以经设置以有助于在分析装置进行分析之前添加其它试剂和/或添加剂。
在根据本发明所述方法的实施方式中，所述第一组合物是来自患者的原生样品。
在根据本发明所述方法的实施方式中，通过所述分析装置测量细菌-噬菌体相互作用意味着通过使用定量聚合酶链式反应来测量噬菌体DNA的丰度和/或差异浓度。
在根据本发明所述方法的实施方式中，通过所述分析装置测量细菌-噬菌体相互作用意味着通过添加荧光素酶活性测量生物发光来检测细胞裂解。
在根据本发明所述方法的实施方式中，该方法进一步包括基于所述噬菌体录选择噬菌体组合物的步骤，其中所述噬菌体组合物的噬菌体与所述细菌的最大数量的不同结合受体类型相互作用。
根据本发明的方面，提供了一种在本文所述的系统和方法中应用的微孔板，其包含多个孔，各孔含有多种噬菌体中的一种。
根据本发明的方面，提供了一种计算机程序产品，包括经设置以使处理器执行所述系统和方法的功能的代码手段。
附图说明
现将参照附图更详细地描述本发明本发明实施方式的其他特征和优点，其中：
-图1示意性地示出了根据本发明的实施方式用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度的系统和方法。
-图2a-2c示意性地示出了用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度以及用于基于噬菌体录选择噬菌体组合物的方法。
具体实施方式
定义
术语“细菌噬菌体”或“噬菌体”在本文中是指其宿主是细菌的任何病毒或病毒样实体。噬菌体形成高度多样化的病毒组。
术语“噬菌体录”在本文中指数据的集合，优选地以表格的形式，总结了多种个体细菌噬菌体对个体细菌病原体或混合样品环境的作用。在相当于抗生素谱的某些方面，噬菌体录给出了生物体对一组噬菌体的抗性或敏感度的概况。
术语“原生样品”是指含有细菌，通常为病原性细菌或传染性细菌病原体的样品，所述样品是从特定疾病的发病机制或逐渐发展过程中的人、动物或环境中收集的。尚未对样品中的特定病原体进行分离和单一培养。
本文中，当细菌与噬菌体相互作用导致所述细菌死亡或失活时，认为细菌对所述噬菌体敏感。优选地，这种相互作用还导致所述噬菌体在所述细菌内繁殖，导致细胞裂解和噬菌体子代的释放。
术语“受体”是指对特定化学基团、分子或病毒具有亲和力的化学基团或分子(部分)，例如细胞表面或细胞内部的蛋白质或糖。受体是病毒颗粒识别的细胞化学部分，参与特异性诱导吸附。本文描述的系统和方法的应用和/或目标包括
-样品中细菌(通常是细菌病原体)的确认，该样品是来自患者的原生样品或其纯培养分离物，
-在所述样品的所述细菌中引起细胞失活，更优选细胞裂解并且甚至更优选地引起噬菌体增殖的任何噬菌体的确认，和/或
-用于治疗由所述细菌引起的细菌感染的噬菌体组合物或掺混物的开发。
尽管本文可提及细菌病原体或病原性细菌，这些术语在本文中可互换使用，但本文所述的系统和方法可应用于在分类学定义上定义为变体、菌株、(物)种、属或科的水平上的任何细菌或细菌混合物。
在特定情况下，患者可能已经被诊断患有细菌感染，其中特定种或属的细菌病原体可能疑似引起了感染。然后可以将选择的细菌噬菌体与样品中的细菌病原体或其纯培养分离物接触，以达到研究和测量选择的各个体噬菌体针对所述细菌病原体的有效性的目的。优选地，基于其影响疑为病原体物种的至少一种菌株的能力来选出所选的各细菌噬菌体。
在根据本发明所述的实施方式中，细菌噬菌体可因为其能够有效针对特定细菌病原体物种而被选择。因此，当细菌噬菌体在所述物种中引起细胞裂解，并且优选地在细菌宿主中繁殖，在宿主细胞中复制其细菌噬菌体DNA时，这样的细菌噬菌体被认为是有效的。在具体的实施方式中，细菌噬菌体可因为其能够有效针对所述细菌病原体的不同菌株中的一种而被选择。
基于此，该系统的应用可以是验证假设的细菌特征，和/或提供噬菌体录，其提供所选细菌噬菌体对具有一种或多种菌株的细菌病原体的有效性的结果。本文所述的系统和方法的优点是可以快速处理和操作，从而避免在寻找有效治疗患者的方法时浪费宝贵的时间。
噬菌体确实会使细菌产生类似抗生素的耐药性，耐药性突变体通常缺乏噬菌体用来识别靶细菌的结合受体。对于致病细菌来说，这些结合受体通常也是涉及致病的关键环节的毒力因子。
在根据本发明所述的实施方式中，可根据噬菌体共同利用细菌病原体最大数量不同受体的能力进一步选择细菌噬菌体。因此，可以同时以多种毒力因子为目标。
用于设计治疗的系统的典型应用涉及测量选择的噬菌体针对样品中的细菌病原体的有效性，其中所述噬菌体靶向最大数量的宿主受体和所述细菌病原体的多种菌株中的至少一种，并且其中所述样品是来自患者的原生样品或其纯培养分离物。
本发明基于以下原理：噬菌体和细菌之间的高度特异性相互作用可以通过测量与细菌样品接触时噬菌体表达的各种结果来确定。噬菌体对宿主细菌的影响各不相同，从噬菌体繁殖导致细菌完全裂解到无明显影响不等。通过确认在此类特定宿主细菌物种或菌株中能有效引起细胞死亡的噬菌体，优选伴随噬菌体增殖，可以为遭受细菌感染的患者开发治疗方法。
发明人发现此类噬菌体表达可以在其周期的不同阶段时测量。
已知细菌噬菌体通过以下步骤繁殖
(1)与特定的易感宿主细胞接触，
(2)用噬菌体代谢代替宿主代谢，抑制细胞生长，
(3)复制细菌噬菌体DNA，
(4)将该细菌噬菌体DNA包装成具有感染性的噬菌体颗粒，和
(5)裂解细胞释放感染性颗粒，从而找到新宿主。
现已发现，可以使用在其周期的步骤(3)和(5)中测量噬菌体增殖的技术以快速且可靠的方式测量噬菌体/宿主细菌相互作用。
图1示意性地示出了根据本发明的实施方式所述的系统100和方法，其用于确认样品中的细菌、用于确认在所述细菌中至少引起细胞失活的任何噬菌体、和/或用于开发噬菌体组合物以用于治疗由所述细菌引起的细菌感染。因此，本文描述的系统100和方法能测量细菌对多种噬菌体的敏感度。
根据本发明的方面，提供了系统100。系统100包括含多个孔120的微孔板110，所述多个孔中的各孔经设置以含有多种噬菌体的一种，其中所述微孔板110还经进一步设置以将包含细菌，优选致病性细菌的样品分配至所述多个孔中的各孔。
根据本发明的实施方式，微孔板110包含至少6个孔，优选至少12个孔，更优选至少24个孔，甚至更优选至少48个孔。还应当理解的是，微孔板110可包含至多9000个孔，优选至多5000个孔，更优选至多1000个孔，甚至更优选至多500个孔，最优选至多200个孔。通常，所述微孔板110将含有96个孔或大约96个孔。所述孔通常排列成2:3的矩形矩阵。
出于本发明的目的，术语“微孔板(microwell plate)”与术语“微孔板(microplate)”或“微量滴定板”可互换使用。
根据实施方式，微孔板110各孔的顶部被密封以保留孔的内容物并将其与环境相隔离。所述密封件(图中未示出)可以是用于单一孔的个体密封件。优选地，通常使用一个密封件来密封所述多个孔120中的所有孔。
优选地，用一块透明的聚合物薄片将孔密封，所述薄片可以穿孔，例如由液体分配机器人使用的一次性移液器的吸头。
微孔板110优选地由聚合物材料制成或含有聚合物材料，例如聚碳酸酯、聚丙烯或聚苯乙烯，但是也可以使用任何与孔内物反应基本惰性的材料。微孔板可以是有色的，例如黑色或白色，以便于测量发光或荧光。微控板还可以包括不同的结构元件，其中至少一个结构元件由上述材料之一制成或包含上述材料之一。96孔微孔板的工作体积通常为100μl-360μl。
根据本发明的优选实施方式，微孔板110的孔经设置以供各孔含有噬菌体的一种类型或种类。
可以通过将含有一种特定噬菌体类型的噬菌体的液体分配到孔中来插入细菌噬菌体，随后通过蒸发或冷冻干燥除去该液体，使噬菌体以固态留在孔的底部。
噬菌体也可以保留在孔中的固体基质中，例如作为运载体的部分，例如多孔运载体。无论使用何种方法，噬菌体都可以在几秒钟内溶解在液体介质中，通常是含有感兴趣的细菌物种的水性介质。
重要的是，孔之间不发生明显的由细菌物种和从相邻孔迁移而来的噬菌体之间的相互作用所致的交叉污染。
根据优选的实施方式，微孔板110的各孔包含至多一种类型的噬菌体，其根据其影响细菌域的物种的能力而被选择。有利地，这允许通过在所有孔中给予含有某些种类细菌的样品，观察所选噬菌体对细菌物种的影响，并且观察细菌对微孔板110上多种噬菌体中任何噬菌体的敏感程度，从而确定是否存在特定种类的细菌。
细菌物种可以所述物种的一种或多种不同菌株的形式存在。已知与细菌物种相互作用的噬菌体会以不同程度影响其菌株。通过测量已知影响所述物种的所选噬菌体组的噬菌体-细菌宿主相互作用，可以有利地推断出在裂解所给细胞方面更成功的噬菌体。此外，测试已知各自对特定细菌物种具有可能作用的不同噬菌体，允许选择对所述菌株产生最显著影响的至少一种噬菌体用于治疗。
根据本发明的实施方式，微孔板110含有至少一组所选噬菌体，其中这组所选噬菌体是指一组能影响特定细菌病原体物种的至少一种菌株的两种或更多种噬菌体。
优选地，所述选择尽可能完整，以便通过与选择的至少一种细菌噬菌体的相互作用，将尽可能多的单一细菌物种及其突变体鉴定为敏感菌株。
优选地，细菌噬菌体的选择将尽可能完整，以便靶向特定细菌病原体物种的最大数量的宿主受体，即结合受体。
根据本发明的实施方式，噬菌体的数量可经优化并与样品中细菌菌落形成单位(CFU)的数量相匹配。事实上，如果孔中噬菌体的数量相对于靶细菌细胞的数量太少，则测试需要的定量限低于必要的定量限才可行，因为更少的细胞被感染并且发生更少的复制。然而，如果孔中的噬菌体浓度相对于靶细菌的浓度过高，则待检测的子代噬菌体可能会被添加到样品室中的噬菌体数量淹没，从而需要更高的必需灵敏度。优选地，无论噬菌体的类型或种类如何，微孔板110的各孔中的噬菌体数量基本相同，其中所有孔中噬菌体的平均数的偏差不超过20％，优选15％，更优选10％，甚至更优选5％并且最优选2％。优选地，微孔板110各孔的噬菌体数量相同。
根据本发明的实施方式，微孔板110的孔所含噬菌体的数量为至少106个斑形成单位(PFU)，优选至少107PFU，并且至多1011PFU，优选至多1010PFU，并且更优选至多109PFU。通常，对于仅占据微孔板110的单个孔的噬菌体，孔将包含大约108个PFU噬菌体。
根据本发明的实施方式，微孔板110包含靶向某细菌物种的菌株的一组所选噬菌体。或者，微孔板110含有两种、三种或四种或更多种选择的噬菌体，分别靶向两种、三种或四种或更多种不同的细菌物种。有利地，这允许确认至少两种、三种或四种或更多种不同细菌物种的存在。
在微孔板上使用两种、三种、四种或更多种噬菌体选择允许同时确认多种细菌物种并测试这些细菌物种对多种噬菌体的敏感度。
因此，可以测试原生的(可能是混合的)样品。然后可以推测噬菌体和原生样品之间测得的相互作用而如实地表明感兴趣细菌的存在。
在根据本发明所述的实施方式中，对导致感兴趣的细菌病原体中的细胞失活的任何噬菌体的识别可能会超出单一微孔板110的容纳能力。在此类情况下，使用阵列或多个微孔板110。
优选地，选择的细菌噬菌体物理上占据微孔板110上的一组相邻孔。
由于上述原因，噬菌体录可以一目了然地揭示细菌物种的假定特征，以及该物种对多种噬菌体的敏感度。
根据实施方式，所述微孔板110是预制板，其包含多个噬菌体并且所述孔具有密封保护。所述预制板经设置以待引入典型的实验室机器人，例如液体分配机器人，其中含有细菌物种的样品可以分布在所述孔上方，并分配在所述孔中，从而刺穿所述密封件。所述预制板通常是一次性微孔板。
研究发现，这种预制微孔板在温度20℃、湿度50％的条件下，可以保存至少12个月。
根据本发明的优选实施方式，所述多个孔中的至少一个孔将填充有“空白”组合物，其中所述空白组合物不含有任何浓度高于背景浓度的特定类型噬菌体。有利地，通过比较空白组合物和其他含有噬菌体的孔的测量结果，可以研究噬菌体对细菌物种的影响。
根据本发明的方面，提供了一种测量细菌对多种噬菌体的敏感度的方法。
该方法包括以下步骤：
-提供包含所述细菌的第一组合物130和包含多个孔120的第一微孔板110，所述多个孔120的各孔均含有所述多种噬菌体中的一种；
-将所述第一组合物130的第一样品131分配至所述多个孔120的至少一个孔中；
-对于至少一个孔中的各孔，允许将孔中含有的包含所述细菌的所述第一样品131和细菌噬菌体的混合物孵育持续第一时间段；
-任选地，将所述混合物的第二样品141转移至第二微孔板150，
-为所述第一微孔板110或第二微孔板150上各混合物添加至少一种试剂和/或添加剂160，
-在接收所述至少一种试剂和/或添加剂160之后，将至少一种混合物或所述至少一种混合物的最终样品171输送并引入分析装置180，并通过所述分析装置测量所述最终样品的细菌-噬菌体相互作用；和
-由控制单元(图中未显示)以噬菌体录形式解释和呈现所述分析装置180的测量结果。
根据本发明的实施方式，第一组合物130包含至少一种感兴趣的细菌物种，其可以是细菌病原体或感染性物质。
根据本发明的优选实施方式，所述第一组合物130指患者样品或含有患者样品，即来自患者的原生样品，其含有所述细菌病原体。应当理解的是，所述细菌物种在本文中是指细菌域的感兴趣的物种或属，其可通过所述方法确认并且可以针对其寻求治疗。患者样品可能且很可能包含其它种类的细菌，但由于噬菌体/宿主细菌相互作用的高度特异性，这些其它种类不会干扰可能的噬菌体表达的检测。
根据本发明的替代实施方式，所述第一组合物130是指或含有患者原生样品的纯培养分离物。
与本文所述的系统和方法中是否使用原生样品或纯培养分离物无关，第一组合物130将进一步含有至少一种缓冲剂，例如McFarlan缓冲剂或本领域已知的任何其他合适的缓冲剂。
通常，第一组合物130将具有至少200ml的体积。
细菌物种的样品可以从患者(人或动物)获得。所述动物可以是牛或农场动物。通常，样品将从疑似患有细菌感染的患者获得。
样品可以包括从对象获得的细胞、组织、活组织检查、分泌物或渗出物、液体或胃内容物。样品的实例包括但不限于血液、淋巴液、尿液、皮肤擦伤或拭子、鼻分泌物、耳垢、血清、表面洗涤物、血浆、脑脊液、唾液、痰、粪便、呕吐物、牛奶、眼泪、汗水、活检组织、垫料、垃圾或鸡蛋液。
然而，样品也可以从环境中获得，特别是在怀疑部分环境被细菌污染的情况下，其可能进一步感染生物。在替代性实施方式中，样品获得自环境场所，例如食物供应、水源、土壤区域或建筑物。
鉴于样品的来源可能差异很大，样品中感兴趣的细菌种类的浓度也会因此而变化。已经发现，对于直接用于第一组合物130中的原生样品(在无需分离感兴趣的细菌物种的情况下)，需要至少105CFU/ml，优选至少106CFU/ml，更优选为至少107CFU/ml的浓度。然而，此类最低浓度取决于样品的整体质量。
在根据本发明的优选实施方式中，第一组合物130含有原生患者样品，其中组合物130中感兴趣的细菌物种的浓度为至少105CFU/ml，优选至少106CFU/ml，更优选至少107CFU/ml。
在这些实施方式中，不需要分离感兴趣的细菌物种并随后将所述物种培养至所述分析技术的检测限所需的预定浓度。这允许对患者样品中的感染性细菌进行快速分析，从识别患者样品中的特定细菌菌株到识别至少一种影响细菌群体的细菌噬菌体。此类噬菌体的识别可能会导致对相关患者的治疗。同时检测反应性噬菌体可以精确确定引起感染的细菌物种。
或者，首先获得细菌物种的纯培养分离物，随后可以将其培养至预定浓度。这通常是通过在合适的培养基上扩增感兴趣的细菌种类来完成的。
在根据本发明的这些替代性实施方式中，第一组合物130含有从原生患者样品中获得的纯化分离物，其中组合物130中感兴趣的细菌物种的浓度为至少105CFU/ml，优选至少106CFU/ml，更优选至少107CFU/ml。
在根据本发明所述方法的步骤中，将所述第一组合物130的第一样品131分配到微孔板110的所述多个孔120中的至少一个孔中。优选地，微孔板110如上文所述进行组织。
细菌和噬菌体优选在所述孔中的液体培养基中混合。用于提供液体培养基的液体通常源自第一样品131，其中至少包括感兴趣的细菌物种和缓冲液。由于不使用凝胶，液体培养基更有利于将混合物样品转移到装置中用于进一步分析。
根据本发明的优选实施方式，选择液体培养基以应能够在数秒的时间跨度内基本溶解全部细菌噬菌体群。
根据本发明，噬菌体位于孔中，并且含有细菌物种的第一样品131被添加至在孔中的噬菌体中。
在根据本发明所述方法的步骤中，包含所述细菌病原体的所述第一样品131与含在孔中的细菌噬菌体混合，孵育持续第一时间段。
在根据本发明所述的实施方式中，所述第一时间段是至少30分钟，优选至少40分钟并且更优选至少50分钟。所述第一时间段优选不长于2小时，更优选不长于90分钟。通常，所述第一时间段约为1小时。已经发现如果细菌噬菌体和细菌物种之间可能存在此类相互作用，则该时间段允许细菌噬菌体连接至细菌物种的结合受体。
在所述第一时间段期间，噬菌体和感兴趣的细菌物种的混合发生在至少30℃、优选至少33℃、最优选至少36℃的温度。还应当理解，两种组分的混合发生在至多40℃、优选至多39℃、最优选至多38℃的温度。通常，噬菌体和感兴趣的细菌物种在孔中于约37℃的温度下混合。
在随后的步骤中，将所述混合物的第二样品141输送到分析装置180中进行测量，以进行进一步表征。
任选地，对于各孔，将含有细菌噬菌体和细菌物种的混合物的第二样品141转移到第二微孔板150，所述第二微孔板150经设置以用于将所述混合物引入所述分析装置180中，使得其孔中的样品可以通过装置180来测量。所述第二微孔板150由此经设置以与分析装置180兼容，分析装置180通常可能需要更小体积的样品。将所述第一微孔板110的第二样品141转移至所述第二微孔板150，其通常通过使用液体移液机器人来完成。然后，在根据本发明所述方法的步骤中，分析装置180可以分析和测量第二微孔板150上的样品。在根据本发明所述方法的后续步骤中，计算手段或控制单元可随后处理由装置180提供的测量结果并且以噬菌体录形式提供测量结果的解释和呈现。
在根据据本发明所述系统和方法的实施方式中，计算手段或控制单元经设置以操纵本文提供的系统部分和方法步骤，从而可以用自动化方式获得所述噬菌体录。
控制单元可以是控制器或可含有控制器，用于操纵、评估和处理方法的步骤，例如在微孔板之间转移样品、控制混合物和微孔板的温度、控制附加试剂和/或添加剂160的添加，通过分析装置180分析样品或混合物，和/或获得噬菌体录形式的测量结果。
在根据本发明所述的实施方式中，控制单元还可以经设置以将所述噬菌体录的结果传送至中央服务器，从而有利地允许与多个系统用户共享噬菌体录。
根据本发明的优选实施方式，在所述分析装置180中进行测量之前，将其它试剂和/或添加剂160添加至噬菌体/细菌混合物中。测量之前的给予时间，此类至少一种试剂和/或添加剂160的性质和数量取决于所选择的分析技术。当所述至少一种试剂和/或添加剂160位于第二微孔板150上时，可以将其添加至噬菌体/细菌混合物中。
或者，第一微孔板110孔中的混合物由分析装置180分析。任何至少一种试剂和/或添加剂160被添加至位于第一微孔板110的孔中的噬菌体/细菌混合物中，该第一微孔板110经设置以与装置180兼容，使得其孔中的样品可以通过装置180。
在根据本发明所述的实施方式中，所述进一步分析包括下列的至少一项：
-使用qPCR和荧光测量第二样品141中噬菌体DNA的丰度；
-通过添加荧光素酶测量生物发光来检测细胞裂解。
本发明尤其基于发明人的以下见解，即所述两种技术都能够在合理的时间内测量和确认患者样品中宿主细菌细胞与噬菌体之间的相互作用，从而最终允许选择适合于治疗受所述细菌影响的患者的适当噬菌体或噬菌体组合。
已发现二者都能可靠地测量细菌噬菌体/宿主细菌的相互作用。通常，一次仅使用所述两种技术中的一种。
在根据本发明所述的实施方式中，所述至少一个分析装置180经设置以通过使用定量聚合酶链式反应(qPCR)测量噬菌体DNA的浓度梯度来测量所述多个噬菌体中的各噬菌体与所述细菌病原体的相互作用。因此，可以通过使用qPCR来评估噬菌体/宿主细菌的相互作用，qPCR是一种基于聚合酶链式反应的众所周知的实验室技术。
PCR过程通常由一系列步骤组成，其包括
(1)变性：将样品加热至约94℃-96℃的温度，使样品中双链DNA的氢键断裂，产生两个单链DNA分子；
(2)退火，将样品中的温度降至约50℃–65℃，使单链引物与各单链DNA分子结合。通常使用两种不同的引物，每种引物在每条链的3'端与单链DNA分子的靶区域互补；和
(3)延伸，通过在反应混合物中添加游离dNTP(含有脱氧核糖的核苷三磷酸)，使DNA聚合酶合成新的DNA双链。
在最佳条件下，DNA序列的数量在各延伸步骤中都会加倍。在各连续的循环中，原始模板链加上所有新生成的链成为下一轮延伸的模板链，导致特定DNA靶区域的指数扩增。变性、退火和延伸过程构成一个循环。需要多个循环才能将DNA靶标扩增至数百万个拷贝。
虽然PCR过程提供了一种快速且便宜的方法来获得DNA扩增，但qPCR或实时PCR的优点是它可以实时测量和跟踪扩增过程，从而通过使用荧光光谱来测量DNA的浓度梯度。荧光光谱法或荧光测定法在本文中是指检测和分析样品中荧光的分析技术。
在根据本发明所述的实施方式中，分子信标探针用于通过测量细菌噬菌体-宿主细菌混合物中的荧光来测量所述混合物中的噬菌体浓度。
根据本发明的具体实施方式，此类分子信标探针是TaqMan探针。
本文使用的分子信标探针由共价连接至探针5'端的荧光团和3'端的猝灭剂组成。只要荧光团和猝灭剂靠近，猝灭剂分子就会猝灭荧光团发射的荧光。
本文使用的分子信标探针通常被设计为使得它们在与由一组特定引物扩增的探针序列互补的单链DNA分子的特定区域内退火。
当聚合酶在延伸步骤中延伸引物并合成新生双链时，已退火的分子信标探针被降解，从而释放荧光团并破坏荧光团和猝灭剂之间的邻近。因此，检测到的荧光与释放的荧光团的量成正比。由此产生的荧光信号可以定量测量噬菌体DNA材料的积累。
qPCR过程的本质是根据与细菌宿主混合的细菌噬菌体来选择引物、核酸聚合酶和分子探针。在通过分析装置180进行分析之前，第一微孔板110或第二微孔板150孔中的细菌噬菌体-细菌宿主的各特定混合物因此可以由特定的选择性组合物提供，该组合物包含引物、核酸聚合酶和与微孔板110孔中或混合物中存在的特定细菌噬菌体相关的分子探针的至少一种。
根据本发明的实施方式，在分析装置180分析之前添加至样品中的所述至少一种试剂和/或添加剂160包括以下的至少一种：
-至少一种引物分子；
-DNA聚合酶；
-dNTP；
-能够发出荧光的分子信标探针；
-缓冲剂；
-本领域已知的qPCR扩增相容的溶剂和酶。
所述至少一种试剂和/或添加剂160可对细菌噬菌体-宿主细菌的某组合具有特异性。通常，所述至少一种试剂和/或添加剂160对于混合物中的细菌噬菌体可以是特异性的。
发明人发现，通过使用qPCR可以区分能够和不能有效地感染可能存在于从患者获得的样品中的感兴趣的细菌物种的噬菌体。这是通过直接测量受感染细胞内噬菌体DNA的丰度来完成的。换言之，噬菌体DNA在受感染细胞内的复制(或缺乏复制)被用作评估噬菌体感染目标细菌的能力的基准和比较点。然后与其他噬菌体-细菌混合物中未感染细胞和阴性对照周围所含的仍被包封的DNA进行比较。
本发明基于这样的见解：由于其非凡的灵敏度，qPCR允许测量靶标丰度的甚至很小的变化，这允许检测由复制引起的噬菌体DNA丰度的甚至相对较小的变化。有利的是，靶标特异性允许qPCR技术直接用于患者样品而不是纯培养物分离物，从而节省大量时间。
在上文描述的实施方式中，分析装置180可以指qPCR分析工具或仪器，其适合于实时测量噬菌体DNA的差异浓度。有利地，此类仪器经配置以用于并行评估和测量，这意味着可以同时获得多个孔的噬菌体DNA的浓度梯度。通常，该仪器经设置以测量96孔微孔板的孔中的荧光。
在根据本发明的实施方式中，所述至少一个分析装置180经设置以通过测量由加入荧光素酶/荧光素复合物后产生的生物发光来检测所述病原体的细胞裂解，从而测量所述多个噬菌体中的各噬菌体与所述细菌或细菌病原体的相互作用。
荧光素酶有多种应用。利用荧光素酶介导的细菌ATP氧化来确定微生物是否存在的测定方法由来已久。它们目前用于各种诊断以及用于检测细菌污染的市售试剂盒。
由荧光素酶催化并发光的反应如下(式(1))：
其中PPi指焦磷酸盐。在荧光素酶反应中，当荧光素酶作用于适当的荧光素底物时就会发光。光子发射可以通过光敏设备(例如光度计或改进的光学显微镜)来检测。可通过荧光素酶反应观察生物过程。
本发明基于萤光素酶可以充当ATP传感器蛋白的现有认识。因此，荧光素酶可用于检测ATP从裂解细胞中流出的情况，从而通过生物发光有效显示ATP的实时释放情况。荧光素酶以ATP为动力产生生物发光，可以用非常低的浓度非常灵敏地检测溶液中的ATP含量。
大多数健康细菌细胞每个细胞含有约2x 10-18mol ATP，市售试剂盒和分析工具的检测限通常在1x10-17mol ATP和1x10-13mol ATP之间。因此，基于该原理的测定可期望检测低至约5至约50,000个健康细菌细胞的范围。发明人发现，即使在检测限范围的高端，基于测量由兼容的荧光素和荧光素酶的组合引起的生物发光原理的测试，也能可靠地检测到在丰度最低的纯培养分离物中2％的活细胞裂解物释放的ATP。
已发现荧光素/荧光素酶组合对于所使用的细菌噬菌体并不具有特异性。因此，合适的荧光素/荧光素酶组合可用于所有细菌噬菌体-宿主细菌混合物。
还有利地发现高浓度的荧光素/荧光素酶组合不影响生物发光测量。
根据本发明的实施方式，在分析装置180分析之前添加至样品中的所述至少一种试剂和/或添加剂160包括以下的至少一种：
-荧光素/荧光素酶组合或复合物，其适合于允许通过荧光素/荧光素酶组合或复合物耗尽裂解细胞的ATP，同时发光来检测细菌细胞裂解；
-本领域已知的荧光素/荧光素酶复合物兼容的溶剂和酶。
在上文描述的实施方式中，分析装置180可以指光敏装置，例如光度计或光学显微镜，其适于测量由式(1)中描述的反应发射的光。
在根据本发明的优选实施方式中，此类仪器经设置以用于平行进行评估和测量，这意味着可以同时测量多个孔的混合物的生物发光。
该仪器可经设置以测量96孔微孔板的孔中的生物发光。
或者，该仪器经设置以用于顺序测量混合物。
在根据本发明所述方法的实施方式中，该方法进一步包括基于控制单元呈现的所述噬菌体录选择噬菌体组合物的步骤，其中所述噬菌体组合物的噬菌体由于其与所述细菌的最大数量的不同结合受体类型相互作用的能力而被选择。
图2a-2c示意性地示出了这些实施方式。
根据这些实施方式，该方法的目标是基于噬菌体录提出噬菌体类型的组合物或组合。
优选地，此类组合物将由一至三种噬菌体组成，其中这一至三种噬菌体中的各噬菌体靶向受体类型或受体家族，优选不同的受体类型。噬菌体类型的组合可以用作治疗由所述细菌引起的感染的基础。
根据实施方式，控制单元经设置以基于由所述至少一个分析装置以噬菌体录形式提供的测量结果，使用该系统并遵循如上所述的方法来执行上述方法的步骤。
控制单元将通过把噬菌体分配到受体组来解释所获得的结果，其中受体组中的噬菌体通过特定的结合受体类型与细菌相互作用，并基于与细菌种类的成功相互作用对组中的噬菌体进行排序。
参照图2a-2b。在特定情形中，发现能识别感兴趣的细菌物种的5个不同受体家族或结合受体类型的14种噬菌体对该物种具有活性。发现5种噬菌体以该细菌的α受体家族为靶标，3种噬菌体以β受体家族为靶标，2种噬菌体以δ受体家族为靶标，1种噬菌体以γ受体家族为靶标，3种噬菌体以ε受体家族为靶标，这些噬菌体被确定为适合与该细菌发生最大程度的相互作用，并能对抗该细菌引起的感染。
随后，对于各受体家族，控制单元经设置以从各受体组中选择最适合靶向相关受体家族的某个噬菌体，并确定该组中的最佳噬菌体。
为了产生三种噬菌体的掺混物，需要选择三个靶受体家族。具体做法是，针对有抗生素敏感性和无抗生素敏感性的各可能适应症，将各受体家族靶标从多到少进行排序。参见图2b，α受体家族、β受体家族和ε受体家族被保留。
对于选择受体组内的噬菌体，并参考图2c，控制单元将使用噬菌体录提供的信息，并且通常会选择与细菌物种表现出最高相互作用的噬菌体，即选择令细菌表现出最高敏感度的噬菌体。
该过程可以自动向医生提议掺混物，该掺混物将根据患者菌株的敏感度以及感染的临床情况进行定制。
虽然上文已参考具体实施方式描述了本发明，但只是为了说明而不是限制本发明，本发明的范围由所附权利要求来限定。技术人员将容易理解，在不脱离所要求保护的发明的范围的情况下，与本文所描述特征不同的特征组合是可能的。

Claims (13)

1.一种用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度的系统(100)，该系统(100)包括：
-包含多个孔(120)的微孔板(110)，其中所述多个孔(120)的各孔经设置以含有多种噬菌体的一种，其中所述微孔板(110)进一步经设置以将包含所述细菌的样品分配至所述多个孔(120)的各孔中；
-至少一种试剂和/或添加剂(160)，其经设置以被添加至包含所述细菌的所述样品与所述多种噬菌体中的噬菌体的至少一种混合物中；和
-控制单元，其经设置以噬菌体录形式解释和呈现测量结果，所述测量结果由至少一个分析装置(180)提供，所述至少一个分析装置(180)经设置以测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌的相互作用；
-其中所述至少一种试剂和/或添加剂(160)包含以下至少一种：引物分子、DNA聚合酶、三磷酸核苷(dNTP)、能发出荧光的分子信标探针、缓冲剂和与qPCR扩增兼容的溶剂和/或酶；并且
其中所述至少一个分析装置(180)经进一步设置以通过使用定量聚合酶链式反应测量噬菌体DNA的丰度和/或差异浓度来测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌的相互作用；
或者
其中所述至少一种试剂和/或添加剂(160)包括以下至少一种：经设置以允许通过ATP的耗竭和伴随的荧光素光发射来检测细菌细胞裂解的荧光素/荧光素酶复合物，以及与荧光素/荧光素酶复合物兼容的溶剂和/或酶，和
其中所述至少一个分析装置(180)经进一步设置以通过测量所述光发射来测量所述多种噬菌体中的各噬菌体与所述细菌的相互作用。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述样品是来自患者的原生样品。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其中所述微孔板(110)是一次性的。
4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述多个孔(120)经进一步设置以含有至少一组所选噬菌体，其中这组所选噬菌体中的各噬菌体根据其与某特定细菌物种及其菌株相互作用的能力和/或其灭活某特定细菌物种及其菌株的能力来选择。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述控制单元经进一步设置以基于所述噬菌体录来提供噬菌体组合物，其中所述噬菌体组合物与所述细菌的最大数量的不同结合受体类型相互作用。
6.一种用于测量细菌对多种噬菌体的敏感度的方法，所述方法具有以下步骤：
-提供包含所述细菌的第一组合物(130)和包含多个孔(120)的第一微孔板(110)，所述多个孔(120)的各孔均含有所述多种噬菌体中的一种；
-将所述第一组合物(130)的第一样品(131)分配至所述多个孔(120)的至少一个孔中；
-对于至少一个孔中的各孔，允许将孔中所含有的包含所述细菌的所述第一样品(131)和细菌噬菌体的混合物孵育持续第一时间段；
-向各混合物中添加至少一种试剂和/或添加剂(160)；
-向分析装置(180)中输送并引入至少一种混合物，并通过所述分析装置(180)测量所述至少一种混合物的细菌-噬菌体相互作用；和
-由控制单元以噬菌体录形式解释和呈现所述分析装置(180)的测量结果。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述方法进一步包括在添加所述至少一种试剂之前将所述混合物的第二样品(141)转移至第二微孔板(150)的步骤，其中所述第二微孔板经设置以与分析装置(180)兼容。
8.根据权利要求6或权利要求7所述的方法，其中所述第一组合物(130)是来自患者的原生样品。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中通过所述分析装置(180)测量细菌-噬菌体相互作用意味着通过使用定量聚合酶链式反应来测量噬菌体DNA的丰度和/或差异浓度。
10.根据权利要求6-8中任一项所述的方法，其中通过所述分析装置(180)测量细菌-噬菌体相互作用意味着通过荧光素酶的添加测量生物发光来检测细胞裂解。
11.根据权利要求6-10中任一项所述的方法，其中所述方法进一步包括基于噬菌体录来选择噬菌体组合物的步骤，其中根据与所述细菌的最大数量的不同结合受体类型相互作用的能力来选择所述噬菌体组合物的噬菌体。
12.一种在根据权利要求1-5所述的系统和根据权利要求6-11所述的方法中应用的包含多个孔(120)的微孔板(110)，各孔包含多种噬菌体的一种。
13.一种计算机程序产品，包括经设置以使控制单元的处理器执行根据权利要求1-5所述系统和根据权利要求6-11所述方法的功能的代码手段。
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