Rapid identification and classification of «Enterococcus» and «Staphylococcus» by attenuated total reflectance - Fourier transform infrared spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Attenuated total reflectance Fourier transform infrared (ATR-FTIR) is a proposed method for in-depth identification and discrimination of the bacterial microorganisms. Comparing this method with other clinically available identification methods such as polymerase chain reaction (PCR), pulsed field gel electrophoresis (PFGE) and automated systems including the Vitek II identification system, ATR-FTIR requires little to no sample preparation, rapid acquisition times, no reagent needed, cost effective, and identification can be performed at various taxonomic levels ranging all the way down to the pathotype level. Enterococcus faecalis, Enterococcus faecium, Staphylococcus aureus and coagulase negative staphylococci (CoNS) are some of the most prevalent pathogens causing both nosocomial and lethal hospital-acquired infections. ATR-FTIR was the method chosen for the research due to its incredible specificity to overcome the challenge which arises when differentiating between Enterococcus and Staphylococcus species due to their high degree of genetic similarity. A total of 837 isolates, composed of Enterococcus faecalis (n=142), Enterococcus faecium (n=200), Staphylococcus aureus (n=392) and Coagulase-negative Staphylococcus (n=103) of fecal and blood origin were obtained from the McGill University Health Center (MUHC), Laboratoire de Santé Publique du Québec (LSPQ), Health Canada (HC), Centre Hospitalier Universitaire Sainte-Justine, New Brunswick (NB) and Nova Scotia (NS). Each bacterial culture analyzed was initially frozen, then was plated on 5% Columbia blood agar and incubated at 37C for 18-24 h. A sub-culture was taken once the initial incubation time was completed and a second incubation period with identical parameters followed. Sub-culturing was done for the purpose of isolating pure bacterial colonies for analysis. Once the sub-culturing incubation time was complete, a single bacterial colony was collected and smeared onto the ATR crystal of the ATR-FTIR instrument to acquire a spectrum. Each bacterial strain was collected in triplicates and the spectral data was then analyzed by using principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA) of the ATR-FTIR spectral data. Enterococcus was successfully discriminated from Staphylococcus based on their whole region of selection 1480-980 cm-1 and more specifically the regions 1600-1160 cm-1 and 1064-985 cm-1. Furthermore, E. faecalis was successfully discriminated from E. faecium by using the precise spectral regions of 1039-1054 cm-1 and 1061-1099 cm-1. Finally, Staphylococcus aureus and Coagulase-negative Staphylococcus were successfully separated using the region of 1057-1072 cm-1. These results suggest that ATR-FTIR spectroscopy can be used as a valuable tool for rapidly identifying and discriminating the nosocomial bacteria Enterococcus and Staphylococcus at the species and sub-species level.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».