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星赛生物CAST-R仪器支撑的中科院STS区域重点项目通过结题验收

2022.06.10

由青岛能源所单细胞中心承担的中科院STS区域重点项目“临床单细胞耐药快检STS网络”结题验收工作于6月9日在南方医科大学珠江医院举行,该项目依托的临床单细胞拉曼药敏快检仪CAST-R目前正通过星赛生物进行产品开发和产业化推广。

抗生素滥用与误用造成了耐药性广泛传播,作为遏制耐药性传播与精准用药的前提与关键,病原菌药敏/耐药快检技术仍然是当前临床检验的痛点和难点。在国家重大科学仪器研制项目(国家自然科学基金委)的支持下,CAST-R基于重水饲喂单细胞拉曼光谱药敏快检、重力驱动拉曼激活单细胞微液滴分选等原创技术,实现了单细胞精度的病原快速鉴定、药敏性表型的快速测量,以及耐药基因组高均衡性扩增的全流程。

经过两年的STS项目实施,CAST-R的自动化样品预处理、自动菌斑识别、自动聚焦、自动光谱采集和智能光谱筛选等关键仪器部件设计进行了升级改造,以适应实际临床需求。

在样品预处理环节,研制的微流控芯片及相关配套系统,可进行快速通量化样本分样与混合,实现针对细菌微生物的药敏孵育,并在同一芯片上并行进行原位拉曼自动检测,同时借助微流控芯片的尺寸优势,也大幅降低了耗材的成本;在样品检测环节,CAST-R配备拉曼光谱自动采集模块和自动化高通量单细胞采集软件系统,在实时自动化图谱采集过程中,可利用卷积神经网络CNN实现对图谱的智能筛选。同时还开发了仪器配套的单细胞全基因组扩增试剂盒产品,以及单细胞全基因组数据耐药机制分析、病原菌鉴定软件系统。

临床单细胞拉曼药敏快检仪CAST-R

升级后的CAST-R及配套试剂耗材,可将药敏检测时间缩短至传统方法的1/10(原2-3天,现3小时),具备基于代谢的耐药表型测试、高准确性和可靠性、对于非病毒微生物具普适性(也可用于人类癌细胞)、能够揭示耐药性的定量异质性、高通量(在样品制备过程中实现全自动化)、可以在单细胞水平同时耦合耐药表型与基因组分析(或单细胞培养)等。这些新的概念、方法和仪器不仅为抗感染治疗赢得宝贵时间,而且为深入考察耐药性的起源与传播机制提供了有力工具。

该STS项目建立了“微生物药敏单细胞技术临床示范网络(SinCheckNet)”,并在6个成员单位(广州南方医科大学珠江医院、北京协和医院、中国疾病预防控制中心传染病预防控制所、青岛市市立医院、浙大附属邵逸夫医院、香港大学),针对尿道感染、血液感染、胃部感染、口腔根管感染等临床诊疗场景,以及耐药基因功能机制、持留菌形成机理等基础研究场景,开展了较为全面、系统性的CAST-R应用开发与临床验证工作,发表了一系列论文。同时,利用CAST-R仪器的特色性能,与中国疾病预防控制中心传染病预防控制所合作,示范了直接从胃粘膜等临床样品出发的病原单细胞“耐药表型-基因组”追踪技术,服务于单细胞精度的病原体溯源和耐药传播机制研究。

CAST-R仪器及配套试剂耗材目前正通过青岛星赛生物科技有限公司进行产业化推广,并大力征集与临床机构和科研单位的合作,以加速微生物单细胞技术与装备的临床落地。

此外星赛公司还推出了具有细胞代谢探测功能的RACS-Seq®(单细胞拉曼光镊分选仪),满足自动化需求的FlowRACS®(高通量流式拉曼分选仪),实现细胞“所见即所得”的EasySort®(单细胞微液滴分选系统及分选仪)等。如欲咨询仪器、耗材或合作方式,请发送邮件至service@singlecellbiotech.com。

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