Identification of antibiotic-resistant staphylococci and epidemiological typing of methicillin-resistant Staphylococcus aureus by Fourier transform infrared spectroscopy
Notice bibliographique
Résumé
Staphylococci strains are among the most widespread multidrug-resistant nosocomial pathogens in Canada. Rapid and accurate identification and epidemiological typing of methicillin-resistant S. aureus (MRSA) and its discrimination from coagulase-negative staphylococci (CNS) and glycopeptide-intermediate S. aureus (GISA) are crucial for appropriate therapy and for monitoring and limiting intra- and inter-hospital spread of epidemic MRSA strains. Although pulsed-field gel electrophoresis and polymerase chain reaction methods for the identification of MRSA are reliable, they are technically demanding, time-consuming and inappropriate for routine clinical diagnosis. Moreover, no reliable method exists for discrimination of epidemic MRSA from sporadic MRSA and from GISA strains. The objective of the research described in this thesis was to investigate whether Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy could be used to distinguish MRSA from methicillin-susceptible S. aureus, borderline oxacillin-resistant S. aureus (BORSA), CNS, including methicillin-resistant CNS, and GISA. The application of FTIR spectroscopy for epidemiological typing of Canadian epidemic MRSA (CMRSA) strains as well as their discrimination from sporadic MRSA was also assessed. FTIR spectra were recorded from intact stationary-phase cells grown on Universal Medium (UM™) and deposited and dried on a ZnSe optical window, normalized, and converted to first-derivative spectra. Various chemometric approaches were employed to cluster the different phenotypes of staphylococci species and to subtype five CMRSA strains based on the similarity of their infrared spectral fingerprints in narrow spectral regions selected by visual inspection and by employing a singularvalue decomposition (SVD) algorithm. Pairwise separation of MRSA from MSSA, BORSA, CNS, MRCNS, and GISA was accomplished by using principal component analysis (PCA), self-organizing maps (SOM), and the K-nearest neighbors (KNN) algorithm. These chemometric techniques were also successfully employed for epidemiological typing of the five CMRSA strains and their discrimination from sporadic MRSA strains using a combination of different optimal spectral regions selected by SVD. These results demonstrate that FTIR spectroscopy has considerable potential as a rapid method for the identification of different phenotypes of staphylococci and epidemiological typing of MRSA.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 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) | 0,001 | 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 source (Gemma direct ou Codex distillé), 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 ».