JPH01187097A - 微生物の存在および抗生物質耐性の試験方法およびそれに用いるキット - Google Patents

微生物の存在および抗生物質耐性の試験方法およびそれに用いるキット

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JPH01187097A
JPH01187097A JP63305143A JP30514388A JPH01187097A JP H01187097 A JPH01187097 A JP H01187097A JP 63305143 A JP63305143 A JP 63305143A JP 30514388 A JP30514388 A JP 30514388A JP H01187097 A JPH01187097 A JP H01187097A
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JP
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microorganism
microorganisms
tetrazolium
indicator
antibiotic
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JP63305143A
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John J Elmore Jr
ジョーン・ジェイ・エルモア・ジュニア
Cecilia Kimberlin
シシリア・キンバーリン
David A Ness
デビッド・エー・ネス
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Abbott Laboratories
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    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/18Testing for antimicrobial activity of a material
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    • C12Q2304/20Redox indicators
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、一般に微生物を検出するための方法、組成物
および生成物に関する。さらに詳しくは、本発明は抗生
物質に対する感受性を速やかに決定するための方法およ
びキットに関する。
(従来の技術および発明が解決しようとする課題)細菌
の存在を検出し細菌の抗生物質に対する感受性を決定す
るために種々のアッセイ法が開発されている。感染症の
有効な診断および治療の開始のだめに、これらの目標を
できるだけ速やかに達成することが望ましい。尿路感染
は細菌性疾患の中でも最も一般的なものの一つであり、
たいていは尿道を通して導入された微生物の上昇感染に
よるものである。正常な健康状態では尿は無菌であるが
、膣、尿道または末しょうフローラからの汚染は適当に
集めた試料中で1mQ当たり1.000(10つ個の微
生物にも達することがある。尿のLmQ当たりの細菌数
が100.000(10つまたはそれ以上であるのは、
重大な細菌床であるとされる。
このような重大な細菌床は、尿路組織のいずれかへの細
菌の侵入によるか、または組織侵入なしに単なる細菌の
増殖により起こる。後者の場合、早期に治療することが
できれば一層ひどい状態に進展するのを防止することが
できたのだが、感染は無症候性である。従って、低濃度
の細菌の迅速な検出により早期の明確な診断が容易にな
るであろうし、抗生物質耐性を決定することが適当な治
療の指標となるであろう。さらに、処方した抗生物質が
実際に感染治療に有効であることを保証するために、治
療のあいだに繰り返し試験することが必要かもしれない
従来の細菌検出および感受性試験に伴う主要な問題は、
試料を入手してから微生物の存在を決定し治療のために
適当な抗菌剤を選択するまでに長い時間がかかることで
ある。微生物の培養に基づく実験室的方法、たとえば検
量ループ直接画線法(calibrated 1oop
 direct 5treak method)では、
結果が得られるまでに18〜24時間のインキュベーシ
ョンが必要である。このような長い時間は、細菌の増殖
を充分にしてコロニーの生成または濁度を視覚観察でき
るようにするために必要なのである。寒天拡散試験のよ
うに培養をプレート上で行う場合には、抗生物質を含浸
させたディスクを培地上に置いて微生物の抗生物質に対
する感受性または耐性を検出することができる。抗生物
質が抗生物質感受性の微生物に触れると微生物の増殖は
抑制され、その結果、微生物の増殖のない領域ができる
。抗生物質が培地中を拡散していくにつれ抗生物質の濃
度は周辺部で低くなり、微生物の増殖を抑制するには余
りにも低くなるであろう。
その結果、抑制領域の縁でコロニー生成が現れる。
増殖する細菌と抗生物質抑制領域との境界が肉眼で見え
るようにするためには、長い時間インキュベートするこ
とが必要である。これらの実験室的方法を行うのは時間
がかかり、しかも相当の臨床的訓練と設備が必要である
他の従来のアッセイ法では、微生物株を検出するのにp
H変化を用いた。これらのアッセイ法は、酸性またはア
ルカリ性の副生成物のような副生成物の微生物による産
生に基づいている。pH変化はpHメーターで測定する
ことができるし、またはpH感受性染料化合物のような
指示薬を培地に加えてpHの変化につれて色の変化を起
こすようにすることもできる。pH変化の検出に基づく
アッセイ法においては、指示薬と反応するかまたはpH
メーターで測定可能なほど充分な量の酸を微生物が産生
するまで約4〜18時間の培養時間が必要である。これ
らのアッセイ法は実験室的培養法よりは迅速であるが、
酸または他のpH変化を起こす生成物を生成することな
く化合物を代謝することのできる数多くの微生物株に対
しては適用できないため、依然有用性が限られている。
(課題を解決するための手段) 本発明は、尿試料などの試験試料中の微生物の抗生物質
耐性を決定する方法であって、(a)微生物を含んでい
ると思われる試験試料を、栄養素および微生物の代謝を
妨害し得る抗生物質を含む培地に加え、(b)該培地を
インキュベートし、(c)実質的に微生物の代謝を妨害
することなく微生物の存在下で色変化を起こすことので
きる指示薬、および微生物による該指示薬の色変化の生
成を容易にすることのできる電子伝達体を加え、゛つい
で(d)試験試料中に存在していた抗生物質耐性微生物
により生成された色変化を検出することを特徴とする方
法を提供するものである。
本発明の好ましい態様においては、微生物を含有してい
ると思われる試験試料を、微生物の代謝を妨害すること
のできる抗生物質を含んだ栄養素培地に加える。培地を
約3時間インキュベートする。インキュベート後直ちに
、微生物の代謝を実質的に妨害することなく微生物の存
在下で色変化を起こすことのできる指示薬、および微生
物による該指示薬の色変化の生成を容易にすることので
きる電子伝達体を培地に加える。指示薬/電子伝達体を
加えてしばらくしてから、通常は約15分後、試験試料
中に存在する抗生物質耐性微生物により産生された色変
化に従って試料を等綴付けする。
試験試料中に微生物が存在するかどうかを決定するため
にのみアッセイを用いる場合には、本発明はまた抗生物
質を添加することなく用いることができる。すなわち、
本発明は、試験試料中の微生物の存在を決定する方法で
あって、(a)微生物を含んでいると思われる試験試料
を栄養素培地に加え、(b)該培地をインキュベートし
、(c)実質的に微生物の代謝を妨害することなく微生
物の存在下で色変化を起こすことのできる指示薬、およ
び微生物による該指示薬の色変化の生成を容易にする電
子伝達体を加え、ついで(d)試験試料中に存在してい
た微生物により生成された色変化を検出することを特徴
とする方法をも提供するものである。
本発明の好ましい態様において、指示薬はテトラゾリウ
ム化合物である。3−(4,5−ジメチルチアゾル−2
−イル)−2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウム
ブロマイドが特に好ましい。
好ましい電子伝達体は、N−メチルフェナゾニウムメト
キシサルフェート(PMS)、N−エチルフェナゾニウ
ムエトサルフェートおよびフェナジンN−オキシドであ
り、PMSが特に好ましい電子伝達体である。
本発明のアッセイ法では指示薬および電子伝達体化合物
を用いるため、試料に低濃度の微生物が含まれていても
極めて少量の試験試料を用いることができる・。さらに
、色生成反応の結果は、従来のアッセイ法において肉眼
で見える細菌コロニーを生成するかまたは検出可能なp
H変化を起こすのに必要な時間のほんのごく一部の時間
で観察することができる。
本発明はさらに、本発明のアッセイを行うため −のキ
ット、すなわち(i)栄養素、(ii)@生物の代謝を
妨害し得る抗生物質、(iii)実質的に微生物の代謝
を妨害することなく微生物の存在下で色変化を起こすこ
とのできる指示薬、および(iv)微生物による該指示
薬の色変化の生成を容易にすることのできる電子伝達体
からなることを特徴とする微生物の抗生物質耐性の決定
のためのキット、および(i)栄養素、(ii)実質的
に微生物の代謝を妨害することなく微生物の存在下で色
変化を起こすことのできる指示薬、および(ii)微生
物による該指示薬の色変化の生成を容易にすることので
きる電子伝達体からなることを特徴とする微生物の存在
の検出のためのキットをも提供するものである。
(発明の構成および効果) 本発明は、試験試料中の微生物の検出および抗生物質耐
性の決定に関する。本発明は、細菌に汚染されていると
思われるあらゆる試料をアッセイするために用いること
ができる(たとえば食物、組織、水すどについてバッフ
ァー溶液中に固形分全適当に乳化させて)。しかしなが
ら、本発明は、尿、髄液および血液または組織の懸濁液
のような生物学的流体のアッセイに特に有用である。本
発明に用いるのに好ましい生物学的流体は尿である。
本発明は、適当な抗生物質剤に対するウロパトゲンの耐
性を決定するための新規な方法を提供するものであり、
その際、試料(尿)は、培養方法、すなわちウロパトゲ
ンをまず増殖させ単離する方法を用いるよりもむしろ直
接試験する。試験をし結果を得るに要する時間は、普通
の培養および感受性試験方法よりも短くなる。長時間の
培養時間がなくなることで、外部からの汚染物は増殖す
る時間がなく誤って重大な細菌床を示してしまうことも
ないため、外部からの汚染物による妨害は少なくなる。
本発明は、試験試料中の微生物の存在および感受性の決
定のための新規で迅速な方法を提供するものである。本
発明の方法に用いる試薬には、栄養素、抗生物質、指示
薬化合物、電子伝達体および界面活性剤が含まれるi 本発明の試験方法の好ましい態様に従って、ナシロナル
・コミッティ一番フォアークリニカル−ラブ・スタンダ
ーズ(National Comm1tee forC
1inical L ab S tandards)(
N CCL S )により推奨されているようにミュー
ラーーヒントンブロースをベースの栄養素培地として用
いる。ブロースにはデキストロースを追加しである種の
微生物の増殖を促、進し、それによってアッセイのスピ
ードをさらに高める。指示薬化合物は、細菌の存在を色
で見分けることにより決定することのできる染料であり
、この染料を抗生物質とともに用いたときには細菌の抗
生物質に対する感受性すなわち耐性を色で見分けること
により決定することができる。指示薬はテトラゾリウム
染料であるのが好ましく、これは非還元状態では比較的
無色であるが、微生物によりその構成分であるホルマザ
ン化合物にまで還元されたときには有色に変化する。
テトラゾリウム染料は、それ自体ある種の微生物の増殖
を抑制することがあるので、テトラゾリウム化合物の選
択が本発明にとり特に重要である。
しかしながら、本発明のアッセイ法では、視覚的に検出
可能な色変化を起こさせるに充分な濃度を保持しながら
抑制効果が最小になる濃度でテトラゾリウム染料を培地
に直接用いることができる。
本発明に有用な好ましいテトラゾリウム染料には、2.
3.5−トリフェニル−2H−テトラゾリウムクロライ
ド[レッドテトラゾリウム、ポリサイエンシズ(Pol
ysciences、 I nc、、)、ウォリントン
、FAI、2.5−ジフェニル−3−[α−ナフチル1
71−テトラゾリウムクロライド[テトラゾリウムバイ
オレット、シグマ・ケミカル(3igmaChemic
al Co、、)、セントルイス、MO]、3−(4,
5−ジメチルチアゾル−2−イル)−2,5−ジフェニ
ル−2H−テトラゾリウムブロマイド(MTT、シグマ
・ケミカルまたはポリサイエンシズ)、2−(4−ヨー
ドフェニル)−3−(4−ニトロ7エ二ル)−5−Tフ
ェニルテトラゾリウムクロライド(INT、ポリサイエ
ン4シズ)、3.3°−(4,4″−ビフェニレン)ビ
ス(2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウムクロラ
イド)(ネオテトラゾリウム、シグマ・ケミカノリ、3
,3°−(3,3−ジメトキシ−4,4″−ビフェニレ
ン)ビス(2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウム
クロライド)(ブルーテトラゾリウム、ポリサイエンシ
ズ)、3.3’−(3゜3−ジメトキシ−4,4’−ビ
フェニレン)ビス[2−(4−ニトロフェニル)−5−
フェニル−2H−テトラゾリウムクロライド]にトロブ
ルーテトラゾリウム、NBT、ポリサイエンシズ)およ
び3゜3″−(3,3−ジメトキシ−4,4°−ビフェ
ニレン)ビス[2,5−ビス(4−ニトロフェニル)−
2H−テトラゾリウムクロライド](テトラニトロブル
ーテトラゾリウム、TNBT1シグマ・ケミカル)が含
まれる。最も好ましいテトラゾリウム化合物はMTT%
 INTおよびニトロブルーテトラゾリウムであり、こ
れらはすべで代謝的に活性な細菌に加えてから15〜3
0分以内に良好な色(ホルマザン)生成を示す。本発明
にとりわけ好ましいテトラゾリウム化合物はMTTであ
る。MTTは、細菌の増殖に対する効果が最小であるこ
と、ならびに紫色の色変化が鮮やかなことおよびホルマ
ザンが一般に可溶であることにより選択される(INT
ホルマザンは赤色であるため尿の色と混同を生じ、NB
Tホルマザンは濃い冑色であるが一般に不溶性である)
。その上、本発明によれば、染料のホルマザン構成分の
生成が影響を受けないように少量の試料を用いて試験を
行うことができる。さらに、他の試験試薬はテトラゾリ
ウム化合物を分解できないものを選ぶ。そうすることに
よって、試験シグナルを妨害する非特異的なバックグラ
ウンドの色生成を減少または除去することができる。
電子伝達体は、酸化還元反応において用いられる電子を
運搬することにより、微生物によるテトラゾリウムの還
元を容易にするために用いる。電子伝達体化合物には、
N−メチルフェナゾニウムメトサルフェムト(フェナジ
ンメトサルフェート、PMS、ポリサイエンシズ)、N
−エチルフェナゾニウムエトサルフェート(フェナジン
エトサルフェート、PES、ICNバイオケミカルズ(
Biochemicals)、プレインビュー、NY)
8よびフェナジンN−オキシド(PNO,ICNバイオ
ケミカルズ)が含まれる。本発明の好ましい態様におい
てはフェナジンメトサル7エートが電子伝達体として用
いられるが、これはMTT/PMSの組合わせが細菌の
増殖を検出する上で最良の感度および色生成の動力学を
示すからである。電子伝達体は色変化を起こすために必
須のものではないが、酸化還元反応のスピードおよび色
変化の強度を実質的に増加させることによって手順のス
ピードを上げるものである。
電子伝達体が微生物中の酸化還元部位に容易に到達する
ことができるように、ある種の非イオン性界面活性剤を
培地に加えることができる。好ましいことがわかってい
る界面活性剤には、ポリエチレングリコールp−イソオ
クチルフェニルニーデル【トリトン(Triton)X
 −100、ピアス・ケミカル(Pierce Che
mical Co、、)、ロック7オード、ILI、タ
ージトール(Tergitol) l 5− S−15
(シグマ・ケミカル、セントルイス、MO)、タージト
ール15−S−30(シグマ・ケミカル)、NP−35
(シグマ・ケミカル)、ノニデットーP40 (Non
idet −P 40 Xシグマ・ケミカル)、ポリエ
トキシエタノールラウリルエーテル(BR■J−35、
シグマ・ケミカル)、ポリオキシエタノールソルピタン
モノラウレート[ツイーン−20、フィッシャー・サイ
エンティフィック(Fischer 5cientif
ic)、オレンジバーブ、NJIおよびツイーン−80
[シフ)・ラボラトリーズ(D 1fco Labor
atories)、デトロイト、M11が含まれる。本
発明に特に好ましい非イオン性界面活性剤はツイーン−
80である。
微生物の抗生物質に対する感受性を決定するために本発
明を用いる場合には、抗生物質を培地に加え、ついで微
生物を接種する。もしも微生物が抗生物質に対し耐性で
あると微生物の増殖は抑制されることはなく、電子伝達
体の存在下でテトラゾリウム化合物は還元されるであろ
う。テトラゾリウムは還元を受けるのでホルマザンに変
換され、その結果、培地中に色変化が生じる。逆に微生
物が抗生物質に対し感受性であると微生物の増殖は抑制
され、その結果、テトラゾリウムは還元されないかまた
は還元されても余りにも量が少ないので特徴的な色変化
を生じることはない。
単独かまたは一群で本発明に用いられる抗生物質は、ア
ンピシリン、スルファメトキサゾール、トリメトプリム
、スルファメトキサゾール/トリメトプリム、セファロ
チン、ナリジキシン酸、ニトロ7ラントイン、テトラサ
イクリンおよびノルフロキサシン(norf 1oxa
cin)よりなる群から選ばれたものである。これらの
抗生物質は、これらが非入院患者における尿路感染症の
治療に最も一般的に用いられている、すなわち、これら
が大腸菌(エシェリキア・コリ)、プロテウス、クレブ
シェラ、エンテロバクタ−、スタヒロコツカスおよびス
トレプトコッカス株を含む最も一般的なウロパトゲンに
有効であるため選んだ。他の抗生物質を本発明に用いる
ことも当業者により評価されるであろう。その場合、抗
生物質の選択は試験試料中に存在すると思われる細菌汚
染に関連するであろ本発明の他の態様には、微生物の抗
生物質に対する感受性を懸念することなく色変化を生じ
させて微生物の存在を検出するために、抗生物質以外の
試薬を使用することが包含される。
低濃度の微生物を含有する試験試料を少量で用いること
、およびMTTおよび電子伝達体化合物を用いることの
ために、酸化還元反応の結果は、従来のアッセイ法にお
いて肉眼で見える細菌コロニーを生成するかまたは検出
可能なpH変化を起こすのに必要な時間のほんのごく一
部の時間で観察することができる。本発明のアッセイ法
は、以下の利点を有する。
(1)微生物の代謝活性を明確に決定できる。
(2)代謝を一層迅速に検出することにより、微生物の
存在の検出または抗生物質感受性試験のための一層迅速
な方法を提供する。
(3)尿試料のような臨床試料を直接試験することがで
きる。
つぎに、本発明を実施例に基づいてさらに詳しく説明す
るが、本発明はこれらに限られるものではない。
以下の実施例は、細菌の迅速な検出および抗生物質感受
性試験手順に関するものである。これらの実施例は、本
発明に好ましく用いられる試薬および試験試料を調製す
るための代表的な方法である。試験パネルに用いた細菌
は、非入院患者の尿路疾患に最も普通にみられるものを
表している。
本発明はまた、他の微生物を試験するのにも有効である
が、インキュベーションの長さおよび試薬の範囲は代謝
活性の低い微生物に合わせて修正しなければならない。
尿は通常は無菌の体液であると考えられているが、外生
殖器からの70−ラにより汚染されるかもしれない。そ
のような汚染および汚染がアッセイの正確さに影響する
ことを防ぐために、可能なときはいつでも朝一番に排尿
した試料を集めるべきである。これができないときは、
尿を膀胱内にできるだけ長く留めておいて尿l−当たり
の細菌数を増加させるべきである。その後、尿流の中央
部分の「清浄捕捉(clean−catch)J収集手
順を行うべきである。簡単に言えば、尿道部分を緩和な
石鍛および水で洗浄し、ついですすぐ。ついで少量の尿
を便器の中に排尿し、残っている尿の一部を無菌の試料
収集容器中に排尿する。いったん集めたら試料はできる
だけ速やかに試験すべきである。
尿は収集後2時間以内に試験すべきであり、そうでなけ
れば冷却して(4℃)24時間以内に試験すべきである
実施例1(栄養素培地の調製) ベースの栄養素培地としてミューラーーヒントンプロー
スを用いた。微生物の増殖を促進するためにブロースに
はデキストロースを追加した。脱水したミューラーーヒ
ントンブロース(219、デイフコ・ラボラトリーズ、
デトロイト、Mりを、穏やかに温めながら蒸留水または
脱イオン化水(lQ)中に再懸濁させることにより再び
水和した。培地をオートクレーブ(151bs圧力、1
21’0で15分間)または無菌濾過により滅菌した。
無菌の10%デキストロース溶液(10m(2)を加え
て011%デキストロース追加培地を調製した。栄養素
ブロースは、使用する前に0.22ミクロンのフィルタ
ーに通すことにより濾過滅菌した。
実施例2(試験のための接種物−臨床的単離物および臨
床的尿の調製) 臨床的単離物および下記のアメリカン・タイプ・カルチ
ャー・コレクション(ATCC)株を、16〜24時間
継代培養インキュベートした後に用いた:エンテロバク
タ−・エロゲネス(EnterobacLer aer
ogenes)、エンテロバクタ−・クロアカニ(En
terobactar cloacae)、エシェリキ
ア・コリ(Escherichia coli)、タレ
プシエラ・ニューモニx (Klebsie11a p
neumoniae)、プロテウス・ミラビリス(Pr
oteus m1rabilis)、プロテウス・ブル
ガリス(Proteus vulgaris)、スタヒ
ロコツカス・エビデルミゾイス(S taphyloc
occus epidermidis)、スタヒロコツ
力ス・サプロフィチカス(S taphyl。
coccus 5aprophyticus)、スタヒ
ロコツ力ス・アウレウス(S taphylococc
us auraus)、ストレプトコッカス・ファエ力
リス(S treptococcus faecal;
S)、ストレプトコッカス・フェシウム(S trep
tococcus faecium)およびストレプト
コッカス・アガラクテイエ(S treptococc
us agalactiae)。充分に単離されたコロ
ニーを各継代培養から除き、デキストロース添加ミュー
ラーーヒントンブロース(3mff)の管に移した。管
を回転させ、ついで濁度が630nmで約0.54の吸
光度に達するまで37°Cで3〜5時間のあいだインキ
ュベートした。
手順のコントロール培養として用いるためのエシェリキ
ア・コリ(AT’CC株#25922)の試験標準をデ
キストロース添加ミューラーーヒントンブロース中で調
製し、濁度を630nmで約0.54の吸光度に調節し
たが、これは1m12当たり約10”個の細菌を含むこ
とを意味していた。吸光度の読越取りを記録した。
試験しようとするすべての細菌懸濁液をおよそ同じ濁度
に調節するために試験標準および分光光度計を用いた。
調節はデキストロース添加ミューラーーヒントンブロー
スを加えることにより行った。すべての懸濁液は、デキ
ストロース添加ミューラーーヒントンブロースでさらに
l:5に希釈した。微生物を含有していると思われる尿
試料は、尿流の中央部分から新たに(試験の1時間以内
)集めたものであるのが好ましい。尿が採りたてでない
場合は、前置て37℃で30分から2時間温めておいた
実施例3(抗生物質保存溶液の調製) NCCLSガイドライン(第5巻、No、22)に従っ
て抗生物質保存、溶液を調製した。下記第1表において
重量は保存溶液10−に対するものであり、害際の抗生
物質の重量が第1表に示したものと異なる場合には容量
調節を行った。
!1考 ついで、第2表に従って抗生物質保存溶液を調製した。
第2表 溶液は、スルファメトキサゾール保存溶液およびトリメ
トプリム保存溶液をそれぞれ3.71/1゜95d比で
組み合わせることにより調製した。ニトロフラントイン
以外のすべての抗生物質保存溶液は、使用するまで氷上
で貯蔵した。ニトロフラントインは室温で貯蔵してよい
実施例4(陰性増殖コントロールの調製)抗生物質を加
えないものとして陰性増殖コントロールを調製した。陰
性増殖コントロールはアジ化ナトリウム<2.0my/
mQs O,2%溶液)オヨヒエチレンジアミン四酢酸
(EDTA、0.2m<2)を含む栄養素培地からなっ
ていたが、後者はアジ化ナトリウムの増殖抑制作用を増
強させるものである。
アジ化ナトリウムは細菌増殖抑制剤であるので、この培
地では3時間のインキュベーションのあいだ細菌の増殖
があってはならない。従って、この管番;少しでも色の
生成があることはパネル中の細菌の濃度が余りにも高い
こと、すなわち細菌の過負荷(over 1oad)を
示している。あるいは尿接種物の場合は、この管に色の
生成があることは尿の中に細菌とは無関係に指示薬を還
元し得る物質が存在することを示している。その結果、
アジ化ナトリウム−EDTAの管に紫色の生成があると
試験は有効ではなくなる。
実施例5(MTT/フェナジンメトサルフェートの調製
)  − 3−(4,5−ジメチルチアゾル−2−イル)−2.5
−ジフェニルテトラゾリウムブロマイド(MTT)とフ
ェナジンメトサルフェート(PMS)の組合わせは、細
菌の増殖を検出するために最も適した試薬であることが
わかった。MTTおよびPMSの最適濃度は、それぞれ
0.2−であった。
DMSO中の保存溶液(各0.02ミリモル)を調製し
、l:lの比で混合した。
MTTおよびPMSの濃度を、0.4ミリモルから0.
01ミリモル未満の濃度で試験した。0゜1ミリモルお
よびそれ未満の濃度では、0.2ミリモルの濃度に比べ
て色(紫)の生成に長い時間が必要であった。0.4ミ
リモルの濃度では、色の生成には、鮮やかさの一層少な
いホルマザン色を示す一層可溶性の物質の生成が含まれ
ていた。PMSの濃度はMTTの濃度に等しいかまたは
それ未満に保った。そうしないと中間体の還元PMS(
緑)がホルマザン生成を妨害するからである。
実施例6(試験手順) 試験しようとする各臨床的単離物または臨床釣果につい
て、−組の無菌培養管を用意した。これらの管には、尿
もしくは細菌接種物の不在下で色の生成を示さない培地
コントロール管、抗生物質を添加していない陽性の培養
コントロール、アジ化ナトリウム−EDTA陰性増殖コ
ントロール管、および9種の抗生物質管のパネルが含ま
れていた。
すべての管にはデキストロース添加ミューラ一ヒントン
ブロース(0、5mg)が含まれており、第3表に示す
ように、9個の抗生物質感受性試験管に抗生物質の保存
溶液を加えた。
第3表 の各培養管に加えた。尿試料の容量は5μaから100
μaの範囲であった。尿試験のためにアンピシリン、セ
ファロチンおよびナリジキシン酸の濃度は2倍にして3
2μg/mQとした。
実施例の目的のために、用いる尿試料の量をダラム染色
かまたはコントロール管検出により決定した。ダラム染
色法では、遠心分離していない尿1滴をスライドの上に
置いて乾燥させた。スライドを固定しダラム染色を行っ
た。油浸領域当たり1個またはそれ以上の細菌細胞が存
在することは、lid当たり100.000細胞より大
きい濃度と相関する。この濃度では1OOpQの尿接種
容量が好ま゛しい。コントロール管検出においては、1
0μaおよび100μQの量の尿試料を本発明記載の陽
性コントロール管に別々に接種する。管を3時間インキ
ュベートし、試薬を加える。低および高接種管の両方が
陽性であるならば、このことは細菌の濃度が高い範囲に
あることを示しているため、低い接種量を実際の抗生物
質試験パネルの多管に使用すべきである。もしも高接種
コントロール管のみが陽性であるならば、このことは細
菌の濃度が低い範囲にあることを示しているため、抗生
物質パネルの多管には高接種容量を使用すべきである。
すべての管を37℃で3時間インキュベートした。この
3時間のインキュベートの15分のうちに実施例5のM
TT/フェナジンメトサルフエート調製物(10〜20
μa)を多管に加えた。滅菌水中のツイーン−80の1
0%溶液(10pQ)を多管に加えた。
結果の解釈−色の生成 多管に指示薬/電子伝達体(MTT/PMS)を加える
ことにより、臨床的尿液種物および細菌単離物について
3時間のインキュベーションの終わりに細菌の増殖を測
定した。細菌代謝が活性な管は紫色に変わったが、細菌
代謝が活性でない管は陰性コントロールと同じままであ
った。MTT/PMS添加15分以内にすべての管を耐
性(紫)かまたは感受性(紫にならない)として等縁付
けをした。中間の色変化のものも幾つかの試料で見られ
るかもしれない。15分読み取りに基づいて、当該試料
は抗生物質耐性であると等級付けるためにある程度の紫
色を示さなければならなかった。わずかな暗色(緑)は
抗生物質感受性と等級付けした。
それぞれの知られた微生物についての陽性の増殖コント
ロールまたは陽性の尿は、紫色に変わらなければならな
い。もし紫色に変わらなければシステム中に何か問題が
あるのであり、他の色変化は無効とされる。
エシェリキアφコリATCC#25922の試験コント
ロールは、これを用いる場合はすべて、抗生物質パネル
に対して同様の耐性パターンを示さなければならない。
もしこのことが起こらなければシステム中に何か問題が
あるかもしれないが、試験を無効にすることは必ずしも
必要ない。
実施例7(臨床的単離物の相関関係の概要)各臨床的床
からの細菌単離物を、標準抗生物質耐性試験により別々
に試験した。抗生物質の後半の試験パネルには、アンピ
シリン、スルファメトキサゾール/トリメトプリム、セ
ファロチン、ナリジキシン酸、ニトロ7ラントインおよ
びテトラサイクリンが含まれていた。これらの抗生物質
についての耐性および感受性を細菌感染の主要クラスに
ついて比較した。本発明と標準抗生物質感受性試験との
あいだの相関の結果を第4表に示す。
本発明は、6つの細菌クラスのすべてについて標準試験
との90%を越える一致を示した。
!土嚢 107個の尿試料についての本発明のアッセイ結果を、
特異性および感受性の両方について標準臨床実験室手順
(細菌増殖のための尿アリコートのブレーティングを含
む)の結果とも比較した。
臨床的に重要な細菌の予測された不在(すなわち陽性の
増殖コントロールにおける色の欠如)における特異性の
試験は、38の陰性の尿において100%であった。尿
中のかなりの数の細菌(すなわち陽性増殖コントロール
における色の生成)における感受性の試験は、66例の
うち63例(95,5%)において標準試験と一致した
。107個の試料のうち3個はシュードモナスを含んで
いたので相関から除外した。というのはシュードモナス
は増殖の遅い細菌であり、インキュベージ22時間は3
時間以上かかり、色を生成させるにも指示薬反応を一層
長く行なわなければならないからである。
陽性増殖コントロール中で色生成を示した尿液種物の抗
生物質感受性を、第4表と同様の方法で尿から採取した
臨床的単離物の標準試験と、下記に列挙した抗生物質に
ついて比較した。第5表に示すように、本発明のアッセ
イ法の結果と標準単離物試験の結果の合致は90%また
はそれ以上であった。
箋旦ス

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)試験試料中の微生物の抗生物質耐性を決定する方
    法であって、 (a)微生物を含んでいると思われる試験試料を、栄養
    素および微生物の代謝を妨害し得る抗生物質を含む培地
    に加え、 (b)該培地をインキュベートし、 (c)実質的に微生物の代謝を妨害することなく微生物
    の存在下で色変化を起こすことのできる指示薬、および
    微生物による該指示薬の色変化の生成を容易にすること
    のできる電子伝達体を加え、ついで (d)試験試料中に存在していた抗生物質耐性微生物に
    より生成された色変化を検出する ことを特徴とする方法。
  2. (2)試験試料中の微生物の存在を決定する方法であっ
    て、 (a)微生物を含んでいると思われる試験試料を栄養素
    培地に加え、 (b)該培地をインキュベートし、 (c)実質的に微生物の代謝を妨害することなく微生物
    の存在下で色変化を起こすことのできる指示薬、および
    微生物による該指示薬の色変化の生成を容易にする電子
    伝達体を加え、ついで (d)試験試料中に存在していた微生物により生成され
    た色変化を検出する ことを特徴とする方法。
  3. (3)指示薬がテトラゾリウム化合物である特許請求の
    範囲第(1)項または第(2)項記載の方法。
  4. (4)テトラゾリウム化合物が、2,3,5−トリフェ
    ニル−2H−テトラゾリウムクロライド、2,5−ジフ
    ェニル−3−[α−ナフチル]−1−テトラゾリウムク
    ロライド、3−(4,5−ジメチルチアゾル−2−イル
    )−2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウムブロマ
    イド、2−(4−ヨードフェニル)−3−(4−ニトロ
    フェニル)−5−フェニルテトラゾリウムクロライド、
    3,3’−(4,4’−ビフェニレン)ビス(2,5−
    ジフェニル−2H−テトラゾリウムクロライド)、3,
    3’−(3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニレ
    ン)ビス(2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウム
    クロライド)、3,3’−(3,3’−ジメトキシ−4
    ,4’−ビフェニレン)ビス[2−(4−ニトロフェニ
    ル)−5−フェニル−2H−テトラゾリウムクロライド
    ]および3,3’−(3,3’−ジメトキシ−4,4’
    −ビフェニレン)ビス[2,5−ビス(4−ニトロフェ
    ニル)−2H−テトラゾリウムクロライド]よりなる群
    から選ばれたものである特許請求の範囲第(3)項記載
    の方法。
  5. (5)電子伝達体が、N−メチルフェナゾニウムメトサ
    ルフェート(PMS)、N−エチルフェナゾニウムエト
    サルフェート(PES)およびフェナジンN−オキシド
    (PNO)よりなる群から選ばれたものである特許請求
    の範囲第(1)項または第(2)項記載の方法。
  6. (6)抗生物質が、アンピシリン、スルファメトキサゾ
    ール、トリメトプリム、スルファメトキサゾール/トリ
    メトプリム、セファロチン、ナリジキシン酸、ニトロフ
    ラントイン、テトラサイクリンおよびノルフロキサシン
    よりなる群から選ばれたものである特許請求の範囲第(
    1)項記載の方法。
  7. (7)さらに非イオン性界面活性剤を該培地に加える特
    許請求の範囲第(1)項または第(2)項記載の方法。
  8. (8)さらに増殖抑制剤を含有する陰性コントロール組
    成物を含む特許請求の範囲第(1)項または第(2)項
    記載の方法。
  9. (9)(i)栄養素、 (ii)微生物の代謝を妨害し得る抗生物質、(iii
    )実質的に微生物の代謝を妨害することなく微生物の存
    在下で色変化を起こすことのできる指示薬、および (iv)微生物による該指示薬の色変化の生成を容易に
    することのできる電子伝達体 からなることを特徴とする、微生物の抗生物質耐性の決
    定のためのキット。
  10. (10)(i)栄養素、 (ii)実質的に微生物の代謝を妨害することなく微生
    物の存在下で色変化を起こすことのできる指示薬、およ
    び (iii)微生物による該指示薬の色変化の生成を容易
    にすることのできる電子伝達体 からなることを特徴とする、微生物の存在の検出のため
    のキット。
  11. (11)指示薬がテトラゾリウム化合物である特許請求
    の範囲第(9)項または第(10)項記載のキット。
  12. (12)テトラゾリウム化合物が、2,3,5−トリフ
    ェニル−2H−テトラゾリウムクロライド、2,5−ジ
    フェニル−3−〔α−ナフチル]−1−テトラゾリウム
    クロライド、3−(4,5−ジメチルチアゾル−2−イ
    ル)−2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウムブロ
    マイド、2−(4−ヨードフェニル)−3−(4−ニト
    ロフェニル)−5−フェニルテトラゾリウムクロライド
    、3,3’−(4,4’−ビフェニレン)ビス(2,5
    −ジフェニル−2H−テトラゾリウムクロライド)、3
    ,3’−(3,3’−ジメトキシ−4,4’−ビフェニ
    レン)ビス(2,5−ジフェニル−2H−テトラゾリウ
    ムクロライド)、3,3’−(3,3’−ジメトキシ−
    4,4’−ビフェニレン)ビス[2−(4−ニトロフェ
    ニル)−5−フェニル−2H−テトラゾリウムクロライ
    ド]および3,3’−(3,3’−ジメトキシ−4,4
    ’−ビフェニレン)ビス[2,5−ビス(4−ニトロフ
    ェニル)−2H−テトラゾリウムクロライド]よりなる
    群から選ばれたものである特許請求の範囲第(11)項
    記載のキット。
  13. (13)電子伝達体が、N−メチルフェナゾニウムメト
    サルフェート(PMS)、N−エチルフェナゾニウムエ
    トサルフェート(PES)およびフェナジンN−オキシ
    ド(PNO)よりなる群から選ばれたものである特許請
    求の範囲第(9)項または第(10)項記載のキット。
  14. (14)抗生物質が、アンピシリン、スルファメトキサ
    ゾール、トリメトプリム、スルファメトキサゾール/ト
    リメトプリム、セファロチン、ナリジキシン酸、ニトロ
    フラントイン、テトラサイクリンおよびノルフロキサシ
    ンよりなる群から選ばれたものである特許請求の範囲第
    (10)項記載のキット。
  15. (15)さらに非イオン性界面活性剤を該培地に加える
    特許請求の範囲第(9)項または第(10)項記載のキ
    ット。
  16. (16)さらに増殖抑制剤を含有する陰性コントロール
    組成物を含む特許請求の範囲第(9)項または第(10
    )項記載のキット。
JP63305143A 1987-12-01 1988-11-30 微生物の存在および抗生物質耐性の試験方法およびそれに用いるキット Pending JPH01187097A (ja)

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