JP2021512321A - 分光学的手法を用いて微生物を識別する方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(i)例えば臨床検査施設などの人又は獣医フィールドにおける病原体の特定
(ii)疫学調査、研究トピック、病原体のスクリーニング、衛生チェック、感染の鎖の解明、コントロール療法及び回帰的感染症の検出
(iii)周囲環境の微生物の特徴づけ及びスクリーニング
(iv)生物工学的プロセスのモニタリング
(v)食品又は医薬品産業における微生物学的品質コントロール
(vi)採取後の株の管理
既知の微生物の種、亜種及び下位分類の既知のサンプルに関連するリファレンススペクトルのデータベースを準備する工程と、
前記データベースから開始して、既知の微生物の種、亜種又は下位分類の各々についての、例えば吸収の形状、サイズ、強度及びピーク面積の情報又は前記強度間若しくは異なる前記ピーク面積間の相関関係及び比率に関連する最も重要な識別分光特性に基づき、計算済モデル又はリファレンスライブラリを作成する工程と、
患者から採取され場合によってはその後に固体培地又は液体培地で発育させられ場合によっては生体液も含む未知のサンプルをサンプリングする一以上の工程と、
前記未知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを処理する一以上の工程と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを前記計算済モデルと比較することで解析する一以上の解析工程と、
一以上の制御工程と、を有し、
各前記解析工程において、前記既知の微生物の種、亜種又は下位分類の一以上に前記未知のサンプルが所属するスコアである少なくとも複数の所属スコア(場合によってはパーセンテージで表される)と、前記所属スコアの信頼性パラメータと、を提供し、
前記一以上の制御工程において、前記所属スコア及び前記信頼性パラメータから開始して、前記未知のサンプルのスペクトルを新たに取得する工程を要求し、あるいは、最終結果を提供し、
前記最終結果は、識別不成功又は識別成功を含む。
場合によっては患者から採取され、その後場合によっては生体液の存在下又は非存在下で固体培地又は液体培地で発育させられて得られた既知のサンプルをサンプリングする工程と、
前記既知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程と、
前記既知のサンプルのスペクトルを処理する一以上の工程と、を含む。
既知の微生物の種、亜種及び下位分類の既知のサンプルに関連するリファレンススペクトルのデータベースを準備する工程(A1,A2,A3)と、
前記データベースから開始して、既知の微生物の種、亜種又は下位分類の各々についての最も重要な識別分光特性に基づき、計算済モデルを作成する工程(A4)と、
患者から採取され場合によっては採取後に固体培地又は液体培地で発育させられ場合によっては生体液を含む未知のサンプルをサンプリングする工程(B)と、
前記未知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程(C)と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを処理する一以上の工程(D)と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを前記計算済モデルと比較することで解析する一以上の解析工程と、
一以上の制御工程(F)と、を有し、
各前記解析工程において、場合によっては前記既知の微生物の種、亜種又は下位分類の一以上に前記未知のサンプルが所属するパーセンテージの形での少なくとも複数のスコアと、前記所属スコアの信頼性のパラメータと、を提供し、
前記一以上の制御工程(F)において、前記所属スコア及び前記信頼性パラメータから開始して、前記未知のサンプルのスペクトルを新たに取得する工程(C)を要求し、あるいは、前記方法の最終結果を提供し、
前記最終結果は、識別不成功(J)、又は、異なる基準に応じた識別成功(G,H,I)を含む。
場合によっては患者から採取され、場合によっては採取後に固体培地又は液体培地で発育させられ場合によっては生体液を含む既知のサンプルをサンプリングする工程(A1)と、
前記既知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程(A2)と、
前記既知のサンプルのスペクトルを処理する一以上の工程(A3)と、を含む。
線形及び/若しくは非線形補間並びに/又はフィッティングアルゴリズム(スペクトルプロファイル)を用いることと、
スペクトルプロファイルの1階微分及び/又は2階微分を計算することと、
全スペクトル範囲にわたってベクトル正規化アルゴリズムを用いて微分値を正規化することと、
微生物の種、亜種又は下位分類の分類において最も有用なスペクトルゾーンを選択することと、を含むことができる。
例として、図4は、本発明によるデータベースに含まれるスペクトルのPCA解析の結果を模式的に示す。
例として、図5は、本発明によるデータベースに含まれるスペクトルのLDA解析の結果を模式的に示す。
一実施形態では、本発明によるデータベースは、選択され認定されたNNCCLSタイプのAtlanta微生物をペトリ皿又は液体培地上に植え付けることによって得られた。
・CLED寒天
・マッコンキー寒天
・CNA寒天
・血液寒天
一実施形態において、本発明の方法は、微生物のグラムのタイプを予想するのに用いることができる。図7に、グラムとグラム分類との結果の例を示す。
一実施形態では、上記方法は、微生物の種、亜種又は下位分類を識別するのに用いることができる。図8を参照すると、本発明によるデータベースのスペクトルを用いた上記方法の検証から得られた混同行列が示されており、実際のものと予測されたものとは99.9%〜96%一致することが認められた。
Claims (15)
- 全反射赤外分光計(ATR−FTIR)を用いて生体サンプル内の微生物を識別する方法であって、
既知の微生物の種、亜種及び下位分類の既知のサンプルに関連するリファレンススペクトルのデータベースを準備する工程(A1,A2,A3)と、
前記データベースから開始して、既知の微生物の種、亜種又は下位分類の各々についての最も重要な識別分光特性に基づき、計算済モデルを作成する一以上の工程(A4)と、
固体培地又は液体培地で発育させられ場合によっては生体液を含む未知のサンプルをサンプリングする工程(B)と、
前記未知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程(C)と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを処理する一以上の工程(D)と、
前記未知のサンプルの前記スペクトルを前記計算済モデルと比較することで解析する一以上の解析工程(E)と、
一以上の制御工程(F)と、を有し、
各前記解析工程(E)において、前記既知の微生物の種、亜種又は下位分類の一以上に前記未知のサンプルが所属するスコアである少なくとも複数の所属スコアと、前記所属スコアの信頼性パラメータと、を提供し、
前記一以上の制御工程(F)において、前記所属スコア及び前記信頼性パラメータから開始して、前記未知のサンプルのスペクトルを新たに取得する工程(C)を要求し、あるいは、前記方法の最終結果を提供し、
前記最終結果は、識別不成功(J)又は識別成功(G,H,I)を含むことを特徴とする方法。 - 既知の微生物の種、亜種又は下位分類の既知のサンプルに関連するリファレンススペクトルのデータベースを準備する工程(A1,A2,A3)は、各既知のサンプルについて、
生体液の存在下又は非存在下で固体培地又は液体培地で発育させられて得られた前記既知のサンプルをサンプリングする工程(A1)と、
前記既知のサンプルのスペクトルを取得する一以上の工程(A2)と、
前記既知のサンプルのスペクトルを処理する一以上の工程(A3)と、を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記リファレンススペクトルは、異なる種、亜種若しくは下位分類の微生物のサンプル及び/又は同じ種、亜種若しくは下位分類の微生物の異なる株のサンプル及び/又は生体液と共に若しくは生体液なしで可変な培地で発育させたサンプルに関連するスペクトルを含むことを特徴とする請求項1又は2に記載の方法。
- 前記未知のサンプルは固体培地上で発育させたものであることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の方法。
- 前記既知のサンプルの少なくとも1つは固体培地上で発育させたものであることを特徴とする請求項1〜4の何れか一項に記載の方法。
- 前記未知のサンプルは、少なくとも1つの発育液体ブロス内で発育させられ、その後遠心分離又はろ過又は濃縮されてペレット又は濃縮サンプルとされ、
前記スペクトルは、前記ペレット又は濃縮サンプルから分析物を除去することで取得されたものであることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の方法。 - 前記既知のサンプルの少なくとも1つは、少なくとも1つの発育液体ブロス内で発育させられ、その後遠心分離又はろ過又は濃縮されてペレット又は濃縮サンプルとされ、
前記スペクトルは、前記ペレット又は濃縮サンプルから分析物を除去することで取得されたものであることを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の方法。 - 前記処理する工程(D,A3)は、予め定められたスペクトル範囲における前記サンプルの最も重要な識別分光特性を自動的に特定するアルゴリズムを用いることを含むことを特徴とする請求項1〜7の何れか一項に記載の方法。
- 前記解析工程(E)は、多変量解析などの統計的手法を用いることを含むことを特徴とする請求項1〜8の何れか一項に記載の方法。
- 前記解析工程(E)は、主成分分析(PCA)に基づく方法を用いることを含むことを特徴とする請求項1〜9の何れか一項に記載の方法。
- 前記解析工程(E)はニューラルネットワークに基づく方法を用いることを含むことを特徴とする請求項1〜10の何れか一項に記載の方法。
- 前記解析工程(E)は、スペクトルのクラスターの解析に基づく方法を用いることを含むことを特徴とする請求項1〜11の何れか一項に記載の方法。
- 前記計算済モデルは、未知のサンプルと既知のサンプルの両方について、各サンプルについての前記識別分光特性のリストを備えることを特徴とする請求項1〜12の何れか一項に記載の方法。
- 前記取得する工程(C,A2)は、前記サンプルの乾燥レベルが所定の基準乾燥レベルに達した時にのみ前記スペクトルが取得されるように前記乾燥レベルを分光的にモニターすることを含むことを特徴とする請求項1〜13の何れか一項に記載の方法。
- 請求項1〜14の何れか一項に記載の、生体サンプル内の微生物を識別する方法を実行する装置であって、
コンピュータ(15)に組み込まれた処理システム及びデータ表示システムと連結した全反射(ATR)取得モードのフーリエ変換型赤外分光法(FTIR)用の分光光度計と、
赤外線(17)の線源(13)と、
反射素子(16)と、
結晶(12)などの内部反射素子と、
検出器(14)と、
解析される前記生体サンプルが配置される、前記結晶(12)の表面上において画定された取得ゾーン(18)と、を備え、
前記コンピュータ(15)には、既知の微生物の種、亜種及び下位分類の既知のサンプルに関連する計算済モデルが記憶されている、ことを特徴とする装置。
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Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6379920B1 (en) * | 1999-07-24 | 2002-04-30 | Georgia Tech Research Corp. | Spectroscopic diagnostics for bacteria in biologic sample |
JP2005195586A (ja) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | Rohm & Haas Co | 汚染物質の検出方法 |
JP2015507182A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-03-05 | オプティカル・ダイアグノスティクス・リミテッド | 培養下での微生物を識別するための分光学的な手段および方法 |
JP2015516570A (ja) * | 2012-04-10 | 2015-06-11 | ビオスパーク・ベー・フェーBiosparq B.V. | スペクトルデータに基づいたサンプルの分類方法、データベースの作成方法及び該データベースの使用方法、並びに対応するコンピュータプログラム、データ記憶媒体及びシステム |
WO2017042579A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Beamline Diagnostics Ltd | Method, computer programme and system for analysing a sample comprising identifying or sorting cells according to the ftir spectrum each cell produces |
WO2017210783A1 (en) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Controlled water activity of microorganisms for spectral identification |
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6379920B1 (en) * | 1999-07-24 | 2002-04-30 | Georgia Tech Research Corp. | Spectroscopic diagnostics for bacteria in biologic sample |
JP2005195586A (ja) * | 2003-12-30 | 2005-07-21 | Rohm & Haas Co | 汚染物質の検出方法 |
JP2015507182A (ja) * | 2011-12-19 | 2015-03-05 | オプティカル・ダイアグノスティクス・リミテッド | 培養下での微生物を識別するための分光学的な手段および方法 |
JP2015516570A (ja) * | 2012-04-10 | 2015-06-11 | ビオスパーク・ベー・フェーBiosparq B.V. | スペクトルデータに基づいたサンプルの分類方法、データベースの作成方法及び該データベースの使用方法、並びに対応するコンピュータプログラム、データ記憶媒体及びシステム |
JP2018502275A (ja) * | 2014-10-17 | 2018-01-25 | シレカ セラノスティクス エルエルシーCireca Theranostics,Llc | 分析の最適化および相関性の利用を含む、生体試料の分類方法および分類システム |
WO2017042579A1 (en) * | 2015-09-10 | 2017-03-16 | Beamline Diagnostics Ltd | Method, computer programme and system for analysing a sample comprising identifying or sorting cells according to the ftir spectrum each cell produces |
WO2017210783A1 (en) * | 2016-06-06 | 2017-12-14 | The Royal Institution For The Advancement Of Learning/Mcgill University | Controlled water activity of microorganisms for spectral identification |
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