一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置及检测系统

技术领域

本发明涉及核酸检测领域，尤其涉及一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置及检测系统。

背景技术

呼吸系统感染是老年人群常见疾病，具有发病率高、危害性大等特点。呼吸系统感染是由细菌、病毒、真菌、非典型病原体等单一或多种病原体感染所致，早期、快速明确呼吸系统感染病原体对精准治疗和改善预后至关重要，尤其是在老年人群中具有更重要的现实意义。

目前医院对呼吸系统感染病原体的检测如下:

1、传统的微生物常规培养

传统的培养方法依赖于病原体是否能够在常规的培养条件下生长，由于病原体的种类很多，不同的培养条件偏好性不同，例如苛养菌和厌氧菌需要专门的培养条件，病毒需要寄生在细胞体内等，所以传统的培养方法阳性率较低，即检出率低。另外，微生物生长需要时间，一般需要4-7天，感染患者病情变化快，培养法通常不能及时得到结果，满足不了临床对检测时限的要求。

2、病原体特异性抗体或抗原检测

特异性抗体或抗原检测操作简单快速，但易出现假阳性和假阴性，准确率较低，主要是由于抗原检测灵敏度偏低，容易漏检，而抗体检测由于机体产生抗体需要时间，存在空窗期，导致假阴性的产生。另外，由于病原体的复杂性，抗原抗体反应经常存在非特异，也经常发生假阳性。

3、聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)

分子生物学方法虽然能够解决一部分的问题，但现行的分子生物学方法多基于PCR技术和测序技术。PCR技术和多重PCR技术虽然是靶向技术，但操作繁琐，另外，由于体系限制，只适用于少量病原体的检测。

4、宏基因组测序(metagenomics next generation sequencing，mNGS)

mNGS虽然不局限于特定病原体，但具有操作复杂、耗时长、价格昂贵、质控条件严格等缺点，生物信息学分析和解读对人员要求也很高。

可见，目前医院使用的检测方法，不能快速、准确地鉴定老年人群呼吸系统感染病原体，难以精准治疗和改善预后。

发明内容

本发明提供一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置及检测系统，旨在准确、快速地鉴定老年呼吸系统感染病原体。

本发明提供了一种老年呼吸系统感染病原体的检测系统，所述系统包括：检测装置，用于同时对N种老年呼吸系统感染病原体进行基于环介质恒温扩增(LAMP)的核酸检测，其中，所述N种老年呼吸系统感染病原体是从M种病原体中筛选得到的，其中，M≥174，N≥42，M＞N。

优选地，从M种病原体中筛选出N种老年呼吸系统感染病原体包括：按照老年呼吸系统感染病原体的选取原则，从M种病原体中筛选出N种老年呼吸系统感染病原体，所述老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体；其中：所述老年呼吸系统感染的细菌、真菌、病毒的筛选步骤包括：根据全国细菌耐药监测数据中与支气管肺泡灌洗液和痰液有关的细菌数据，选取老年呼吸系统感染的细菌；根据社区获得性肺炎有关的病毒数据和急性呼吸道感染有关的病毒数据，选取老年呼吸系统感染的病毒；根据包括支气管肺泡灌洗液和痰液的呼吸道样本病原学的全国多中心观察性临床研究数据，对老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行所述M种病原体的检测，选取老年呼吸系统感染的细菌、真菌和病毒。

优选地，所述老年呼吸系统感染病原体的选取原则包括：涵盖老年呼吸系统感染的80％及以上的常见病原体；涵盖老年呼吸系统感染病原体中的苛养菌、难以被培养的细菌及非典型病原体、常见真菌；涵盖老年吸入性肺炎相关病原体；涵盖延迟诊断将加剧危害、导致严重过后果的病原体。

优选地，N种老年呼吸系统感染病原体中的细菌包括：金黄色葡萄球菌，肺炎链球菌，粪肠球菌，屎肠球菌，表皮葡萄球菌，头状葡萄球菌，人葡萄球菌，溶血葡萄球菌，无乳链球菌，酿脓链球菌，肺炎克雷伯氏菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌，流感嗜血杆菌，嗜麦芽窄食单胞菌，大肠埃希氏菌，洋葱伯克霍尔德菌，产酸克雷伯氏菌，奇异变形杆菌，百日咳杆菌，粘质沙雷菌，摩氏摩根菌，卡他莫拉菌，诺卡菌，产气夹膜梭菌。

优选地，N种老年呼吸系统感染病原体中的真菌包括：耶氏肺孢子菌，白色念珠菌，热带念珠菌，新型隐球菌，光滑念珠菌，近平滑念珠菌。

优选地，N种老年呼吸系统感染病原体中的病毒包括：呼吸道合胞病毒，甲流病毒，乙流病毒，副流感病毒。

优选地，N种老年呼吸系统感染病原体中的非典型病原体包括：鹦鹉热衣原体，嗜肺军团菌，肺炎衣原体，肺炎支原体，结核分枝杆菌复合菌群，龟、脓肿分枝杆菌，海、溃疡分枝杆菌。

本发明还提供了一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置，所述检测装置包括圆形底板和在以所述圆形底板的中心为圆心的圆周上均匀布置的多个反应池，其特征在于，不同反应池中固定用于检测不同老年呼吸系统感染病原体核酸的环介质恒温扩增(LAMP)引物组，以同时对不同老年呼吸系统感染病原体进行基于LAMP的核酸检测；其中，用于检测不同老年呼吸系统感染病原体核酸的LAMP引物组通过以下步骤得到：从M种病原体中筛选出N种老年呼吸系统感染病原体，M≥174，N≥42，M＞N；对于N种老年呼吸系统感染病原体中的每种病原体，查找所述病原体的特异性基因，以设计用于检测所述病原体核酸的LAMP引物组。

优选地，所述老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体。

优选地，将恒温扩增反应样本分别加入所述检测装置的多个反应池，所述恒温扩增反应样本是将从待检老年患者的支气管肺泡灌洗液或痰液中提取的核酸与恒温扩增试剂混合并离心后得到的；将所述检测装置上机进行恒温扩增检测，得到不同反应池中不同老年呼吸系统感染病原体的荧光曲线图，以确定所述待检老年患者的呼吸系统感染的病原体。

本发明提供的一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置及检测系统，能够同时对从至少174种病原体中筛选出的至少出42种老年呼吸系统感染病原体进行基于恒温扩增技术的核酸检测，检测的病原体更全面、检测效率和准确性更高，能够达到准确、快速地鉴定老年人群呼吸系统感染病原体的目的，有助于老年人群的精准治疗和改善预后。

附图说明

图1是本发明提供的老年呼吸系统感染病原体的检测装置的第一结构示意图；

图2是本发明提供的老年呼吸系统感染病原体的检测装置的第二结构示意图；

图3是本发明提供的老年呼吸系统感染病原体的检测系统的结构示意图；

图4是本发明提供的老年呼吸系统感染病原体的检测装置的第三结构示意图；

图5是本发明提供的老年呼吸系统感染病原体的检测系统的工作流程图；

图6是应用实例3的扩增曲线图；

图7是应用实例4的扩增曲线图。

具体实施方式

应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。在后续的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本发明的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。

针对目前病原体检测方法无法快速精准检出老年呼吸系统感染病原体的弊端，本发明靶向设计一种针对老年人群的呼吸系统感染病原体的检测系统和检测装置。本发明中的老年人群指年龄大于或等于65周岁的人群。

实施例一

参见图1，本发明提供一种老年呼吸系统感染病原体的检测装置，所述装置可以包括圆形底板1和在以所述圆形底板1的中心为圆心的圆周上均匀布置的多个反应池2，不同反应池2中固定(即，预包埋)用于检测不同老年呼吸系统感染病原体核酸的环介质恒温扩增(LAMP)引物组，以同时对不同老年呼吸系统感染病原体进行基于LAMP的核酸检测。其中，用于检测不同老年呼吸系统感染病原体核酸的LAMP引物组通过以下步骤得到：从M种病原体中预先筛选出N种老年呼吸系统感染病原体，M≥174，N≥42，M＞N；对于N种老年呼吸系统感染病原体中的每种病原体，查找所述病原体的特异性基因，以设计用于检测所述病原体核酸的LAMP引物组，引物组包括引物和探针。

针对老年人群呼吸系统感染，研究人员从大数据中找到N种老年呼吸系统感染病原体类型，根据全国细菌耐药监测网数据、研究团队开展的全国多中心临床研究数据、CAP-China的报告数据和国际权威文章数据，选取N种老年呼吸系统感染病原体类型。具体地说，按照老年呼吸系统感染病原体的选取原则，从M种病原体中筛选出N种老年呼吸系统感染病原体，所述老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体。其中，根据全国细菌耐药监测数据中与支气管肺泡灌洗液和痰液有关的细菌数据，选取老年呼吸系统感染的细菌，根据社区获得性肺炎有关的病毒数据和急性呼吸道感染有关的病毒数据，选取老年呼吸系统感染的病毒，根据包括支气管肺泡灌洗液和痰液的呼吸道样本病原学的全国多中心观察性临床研究数据，对老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行所述M种病原体的检测，选取老年呼吸系统感染的细菌、真菌和病毒，另外，近年来新发的鹦鹉热衣原体可以导致死亡发生，是由动物尤其鹦鹉等鸟类传染给人类，导致肺部感染，及时诊断、针对性用药，可以改善预后，因此，在常见的非典型病原体基础上加入了鹦鹉热衣原体，集合老年呼吸系统感染的这些细菌、真菌、病毒和非典型病原体，得到N种老年呼吸系统感染病原体。所述老年呼吸系统感染病原体的选取原则包括：涵盖老年呼吸系统感染的常见病原体(≥80％以上的常见病原体)；涵盖老年呼吸系统感染病原体中的苛养菌、难以被培养的细菌及非典型病原体、常见真菌；涵盖老年吸入性肺炎相关病原体；涵盖延迟诊断将加剧危害、导致严重过后果的病原体。

上述N种老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体。其中，N种老年呼吸系统感染病原体中的细菌包括：金黄色葡萄球菌，肺炎链球菌，粪肠球菌，屎肠球菌，表皮葡萄球菌，头状葡萄球菌，人葡萄球菌，溶血葡萄球菌，无乳链球菌，酿脓链球菌，肺炎克雷伯氏菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌，流感嗜血杆菌，嗜麦芽窄食单胞菌，大肠埃希氏菌，洋葱伯克霍尔德菌，产酸克雷伯氏菌，奇异变形杆菌，百日咳杆菌，粘质沙雷菌，摩氏摩根菌，卡他莫拉菌，诺卡菌，产气夹膜梭菌。N种老年呼吸系统感染病原体中的真菌包括：耶氏肺孢子菌，白色念珠菌，热带念珠菌，新型隐球菌，光滑念珠菌，近平滑念珠菌。N种老年呼吸系统感染病原体中的病毒包括：呼吸道合胞病毒，甲流病毒，乙流病毒，副流感病毒。N种老年呼吸系统感染病原体中的非典型病原体包括：鹦鹉热衣原体，嗜肺军团菌，肺炎衣原体，肺炎支原体，结核分枝杆菌复合菌群，龟、脓肿分枝杆菌，海、溃疡分枝杆菌。

也就是说，本发明从至少174种病原体中找到引起老年人群呼吸系统感染的常见的至少42种病原体，基于已找到的至少42种病原体设计用于检测每种病原体的LAMP引物组，并将至少42种病原体各自的LAMP引物组预先装载在图1所示的不同反应池2中，不同反应池中预先装载不同的LAMP引物组。

在所述检测装置对老年患者呼吸系统感染病原体进行检测时，分别吸取从老年患者的支气管肺泡灌洗液或痰液中提取的核酸与恒温扩增试剂至离心管，将已提取的核酸与恒温扩增试剂充分混合并离心后，得到恒温扩增反应样本(或称核酸扩增反应体系)，吸取恒温扩增反应样本分别加入各个反应池2，然后将所述检测装置放入恒温扩增仪中，上机进行恒温扩增检测，得到不同反应池中不同老年呼吸系统感染病原体的荧光曲线图，从而根据不同反应池中不同老年呼吸系统感染病原体的荧光曲线图，确定所述待检老年患者的呼吸系统感染的病原体。

需要指出的是，本实施例的检测装置可以采用图1的装置，即，在以圆形底板1的中心为圆心的圆周上均匀布置至少42种病原体各自对应的至少42个反应池2，此时，在对老年患者进行呼吸系统病原体检测时，只需要一个图1所示装置。作为一种替代，也可以将图1所示装置中的圆形底板1上的反应池2的数量减少至22个或23个或24个或25个，例如，在圆形底板1的以圆形底板1的中心为圆心的圆周上均匀布置22个反应池2，参见图2，此时，在对老年患者进行呼吸系统病原体检测时，需要二个图2所示装置，即，在二个图2所示装置的至少42个反应池2中预先装载至少42种病原体各自的LAMP引物组，不同反应池中预先装载的LAMP引物组不同，这样，利用二个图2所示检测装置即可完成对至少42种病原体的检测。

本发明从大量病原体中筛选出临床上老年人群呼吸系统感染的常见的至少42种病原体，并基于图1的检测装置对所述至少42种病原体同时进行基于LAMP技术的核酸检测，检测的病原体更全面，能够从至少42中病原体中准确定位老年人群呼吸系统感染的病原体，有助于精准治疗，另外，上机仅需要50分钟，全程1.5个小时，检测效率更高，能够消除因延迟诊断对老年人群呼吸系统感染造成的危害，有助于改善预后。

实施例二

参见图3，本发明提供一种老年呼吸系统感染病原体的检测系统，所述系统可以包括：

样本采集装置，用于采集老年患者的支气管肺泡灌洗液(BALF)或痰液；

核酸提取装置，用于从已采集的BALF或痰液中提取核酸作为待检样本；

检测装置，用于同时对待检样本中的N种老年呼吸系统感染病原体进行基于环介质恒温扩增(LAMP)的核酸检测，所述老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体。

其中，所述N种老年呼吸系统感染病原体是预先从M种病原体中筛选得到的，其中，M≥174，N≥42，M＞N。本发明按照老年呼吸系统感染病原体的选取原则，从M种病原体中筛选出N种老年呼吸系统感染病原体，所述老年呼吸系统感染病原体包括细菌、真菌、病毒和非典型病原体。其中，根据全国细菌耐药监测数据中与支气管肺泡灌洗液和痰液有关的细菌数据，选取老年呼吸系统感染的细菌，根据社区获得性肺炎有关的病毒数据和急性呼吸道感染有关的病毒数据，选取老年呼吸系统感染的病毒，根据包括支气管肺泡灌洗液和痰液的呼吸道样本病原学的全国多中心观察性临床研究数据，对老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行所述M种病原体的检测，选取老年呼吸系统感染的细菌、真菌和病毒，另外，近年来新发的鹦鹉热衣原体可以导致死亡发生，是由动物尤其鹦鹉等鸟类传染给人类，导致肺部感染，及时诊断、针对性用药，可以改善预后，因此，在常见的非典型病原体基础上加入了鹦鹉热衣原体，集合老年呼吸系统感染的这些细菌、真菌、病毒和非典型病原体，得到N种老年呼吸系统感染病原体。所述老年呼吸系统感染病原体的选取原则包括：涵盖老年呼吸系统感染的常见病原体(≥80％以上的常见病原体)；涵盖老年呼吸系统感染病原体中的苛养菌、难以被培养的细菌及非典型病原体、常见真菌；涵盖老年吸入性肺炎相关病原体；涵盖延迟诊断将加剧危害、导致严重过后果的病原体。

其中，N种老年呼吸系统感染病原体中的细菌包括：金黄色葡萄球菌，肺炎链球菌，粪肠球菌，屎肠球菌，表皮葡萄球菌，头状葡萄球菌，人葡萄球菌，溶血葡萄球菌，无乳链球菌，酿脓链球菌，肺炎克雷伯氏菌，鲍曼不动杆菌，铜绿假单胞菌，流感嗜血杆菌，嗜麦芽窄食单胞菌，大肠埃希氏菌，洋葱伯克霍尔德菌，产酸克雷伯氏菌，奇异变形杆菌，百日咳杆菌，粘质沙雷菌，摩氏摩根菌，卡他莫拉菌，诺卡菌，产气夹膜梭菌。N种老年呼吸系统感染病原体中的真菌包括：耶氏肺孢子菌，白色念珠菌，热带念珠菌，新型隐球菌，光滑念珠菌，近平滑念珠菌。N种老年呼吸系统感染病原体中的病毒包括：呼吸道合胞病毒，甲流病毒，乙流病毒，副流感病毒。N种老年呼吸系统感染病原体中的非典型病原体包括：鹦鹉热衣原体，嗜肺军团菌，肺炎衣原体，肺炎支原体，结核分枝杆菌复合菌群，龟、脓肿分枝杆菌，海、溃疡分枝杆菌。

本实施例的检测装置可以采用实施例一的检测装置，即图1或图2所示的检测装置，本发明从至少174种病原体中找到引起老年人群呼吸系统感染的常见的至少42种病原体，基于已找到的至少42种病原体设计用于检测每种病原体的LAMP引物组，并将至少42种病原体各自的LAMP引物组预先装载在不同反应池2中，不同反应池中预先装载不同的LAMP引物组。

在对老年患者呼吸系统感染病原体进行检测时，按照临床操作规范，采集老年患者的支气管肺泡灌洗液或痰液于样本采集装置中，并利用核酸提取装置，对已采集的支气管肺泡灌洗液或痰液进行核酸提取；利用移液器分别吸取从老年患者的支气管肺泡灌洗液或痰液中提取的核酸与恒温扩增试剂至离心管，将已提取的核酸与恒温扩增试剂充分混合并离心后，得到恒温扩增反应样本(或称核酸扩增反应体系)；利用移液器吸取恒温扩增反应样本分别加入所述各个反应池2，然后将所述检测装置放入恒温扩增仪中，即上机进行恒温扩增检测，得到不同反应池中不同老年呼吸系统感染病原体的荧光曲线图，从而根据不同反应池中不同老年呼吸系统感染病原体的荧光曲线图，确定所述待检老年患者的呼吸系统感染的病原体。其中，用于吸取核酸的移液器、用于吸取恒温扩增试剂的移液器、用于吸取恒温扩增反应样本的移液器、用于混合已提取的核酸和恒温扩增试剂的离心管、以及用于对离心管离心的离心设备等等，可以理解为检测系统的一部分。

与目前医院对于呼吸系统感染病原体的检测方法相比：

1、传统的培养方法依赖于病原体的培养条件，在老年患者呼吸系统感染病原体未知的情况下，难以提供适合老年患者呼吸系统感染病原体的培养条件，因此很难培养出老年人群呼吸系统感染的病原体，而每次培养一般需要4-7天，如果老年患者呼吸系统感染的病原体对老年患者的身体危害较大，那么延迟诊断将对老年患者预后造成不良影响，甚至影响老年患者寿命。本发明从大量病原体中筛选出临床上老年人群呼吸系统感染的常见的至少42种病原体，并基于实施一的检测装置或实施例二的检测系统对所述至少42种病原体同时进行基于恒温扩增技术的核酸检测，检测的病原体更全面，能够从至少42中病原体中准确定位老年人群呼吸系统感染的病原体，有助于精准治疗，另外，上机仅需要50分钟，全程1.5个小时，检测效率更高，能够及时诊断老年患者呼吸系统感染的病原体，有助于改善预后。

2、与特异性抗体或抗原检测相比，本发明实施例一的检测装置和实施例二的检测系统同样具有操作简单快速的优点，但本发明采用的基于LAMP技术的核酸检测法，准确性更高。另外，特异性抗体或抗原检测无法从大量病原体中精准定位老年患者呼吸系统实际感染的病原体，而本发明对所述至少42种病原体同时进行基于恒温扩增技术的核酸检测，因此能够从至少42种病原体中精准定位老年人群呼吸系统感染的病原体。

3、与PCR技术和多重PCR技术相比，本发明实施例一的检测装置和实施例二的检测系统具有操作简单的优点，并且适用于大量病原体检测，即，可以同时对至少42种病原体进行检测，因此能够更精准的定位老年患者呼吸系统实际感染的病原体。

4、与mNGS相比，本发明实施例一的检测装置和实施例二的检测系统具有操作简单快速的优点，并且检测成本低，检测准确性高，对操作人员和解读人员的要求不高。

实施例三

针对老年人群呼吸系统感染病原体，本实施例基于临床经验、数据获取、前期多中心大样本临床试验，从174个病原体中筛选出42种老年呼吸系统感染病原体类型，涵盖了传统培养法和分子检测方法能够检测到的对于老年人呼吸道高发的病原体指标，本实施例基于这42种老年呼吸系统感染病原体类型，设计针对老年呼吸系统感染病原体的检测装置(或称恒温扩增微流控芯片、微流控芯片、芯片)。

42种老年呼吸系统(或呼吸道)感染病原体的筛选如下：

1、基于全国细菌耐药检测网(China antimicrobial resistance surveillancesystem，CARSS)监测报告，选取老年人群中支气管肺泡灌洗液(BALE)与痰液检测排名靠前的细菌，例如，铜绿假单胞菌、鲍曼不动杆菌、肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、肺炎链球菌、嗜麦芽窄食单胞菌、大肠埃希菌、阴沟肠杆菌、洋葱伯克霍尔德菌，等等。

2、根据CAP-China的国内社区获得性肺炎的病毒数据和国际权威文章中急性呼吸道感染有关的病毒数据，选取老年呼吸系统感染的病毒，例如，呼吸道合胞病毒，流感病毒。

3、根据包括支气管肺泡灌洗液和痰液的呼吸道样本病原学的全国多中心观察性临床研究数据，对老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行174种病原体的检测，选取老年呼吸系统感染的病原体。

为了实现对这174种病原体的检测，基于174种病原体设计用于检测所述174种病原体的LAMP引物组，并将所述174种病原体各自的LAMP引物组预先装载在多个图1或图2所示芯片的不同反应池2中，形成用于检测所述174种病原体的检测装置。利用用于检测所述174种病原体的检测装置，分别对老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行174种病原体的检测，以用于筛选老年人群呼吸系统感染的常见病原体。

本实施例对十多家医院336例老年肺炎患者的支气管肺泡灌洗液或痰液进行174种病原体检测和耐药基因检测，选取排名居前的病原体，例如，铜绿假单胞菌，肺炎克雷伯氏菌，屎肠球菌，粪肠球菌，表皮葡萄球菌，金黄色葡萄球菌，嗜麦芽窄食单胞菌，鲍曼不动杆菌，大肠埃希氏菌，溶血葡萄球菌，白色念珠菌，热带念珠菌，新型隐球菌，等等。

4、另外，加入老年呼吸系统感染的非典型病原体鹦鹉热衣原体，嗜肺军团菌，肺炎衣原体，肺炎支原体，结核分枝杆菌复合菌群，龟、脓肿分枝杆菌，海、溃疡分枝杆菌。

基于上述细菌、真菌、病毒和非典型病原体，得到42种老年呼吸系统(或呼吸道)感染病原体，这42种病原体的选取原则包括(1)涵盖老年呼吸系统感染的常见病原体(≥80％以上的常见病原体)，(2)涵盖老年呼吸系统感染病原体中的苛养菌、难以被培养的细菌及非典型病原体、常见真菌，(3)涵盖老年吸入性肺炎相关病原体，(4)涵盖延迟诊断将加剧危害、导致严重过后果的病原体。

针对老年呼吸系统感染病原体的检测装置(或称恒温扩增微流控芯片、微流控芯片、芯片)的指标设计原则是，(1)涵盖老年呼吸系统感染的常见病原体(≥80％以上的常见病原体)，(2)涵盖老年呼吸系统感染病原体中的苛养菌、难以被培养的细菌及非典型病原体、常见真菌，(3)涵盖老年吸入性肺炎相关病原体，(4)涵盖延迟诊断将加剧危害、导致严重过后果的病原体。因此，基于上述42种病原体，就可以设计出符合指标设计原则的用于老年呼吸系统(或呼吸道)感染病原体的检测装置(或称恒温扩增微流控芯片、微流控芯片、芯片)。

与图1或图2的检测装置相似，本实施例中，每个检测装置具有24个反应池，本实施采用2个检测装置检测42种老年呼吸系统感染病原体。参见图4，每个检测装置均可以包括圆形底板1和在以所述圆形底板1的中心为圆心的圆周上均匀布置的24个反应池2，这样，2个检测装置共48个反应池2，将42种病原体各自的LAMP引物组预先装载在48个反应池中的42个反应池中，即，42个反应池中分别固定不同的用于检测不同老年呼吸系统感染病原体核酸的环介质恒温扩增(LAMP)引物组，以同时对42种老年呼吸系统感染病原体进行基于LAMP的核酸检测，实现多病原体并行检测。本实施例应用LAMP技术可以解决老年呼吸道感染检测耗时长的问题，对42种老年呼吸系统感染病原体同时检测可以解决老年呼吸道感染检测耗时长的问题。

上述各个检测装置虽然可以解决老年呼吸道感染检测耗时长和操作繁琐的问题，但对各个反应池分别进行加样，操作繁琐，另外，相邻反应池距离较近，加样量掌握不当容易外漏导致交叉污染。为克服上述问题，可以对上述各个检测装置进行改进，以一个由多个串联V形通道形成的波浪形主通道把各反池串联起来，这样一次加样就可以同时检测多指标，为了防止反应池之间的交叉污染，在主通道的波谷处和管道收缩形成气压阀。另外，在反应池通往主通道的连接管道上设计缓冲池，进一步防止样品扩增时扩散，同时在控温上，采用梯度控温，使主通道的温度高于反应池，这样扩增产物不容易向主通道方向挥发。

以图4的一个检测装置具有24个反应池为例，所述检测装置还可以包括以所述圆形底板1中心为圆心的圆周上开设的一条波浪形的主通道4，所述主通道4的一端与进样孔5连通，另一端与排气孔6连通。所述主通道4包括24个串联的V形通道，每个V形通道包括波峰和波谷，每个V形通道的波峰均靠近所述圆形底板1的中心方向，每个V形通道的波谷均远离所述圆形底板1的中心方向，每个V形通道的波谷均通过一设置在圆形底板1上的连接管道(图中未标记序号)与一反应池2连通，以便于旋转检测装置时从加样口5进入主通道4内的液体可以在离心力的作用下通过连接管道进入反应池8中。另外，每一连接管道上均设置有一缓冲池3，防止样品扩增时向主通道4扩散。此外，所述检测装置还可以包括与圆形底板1配合的盖板(图中未示出)，利用盖板对圆形底板1上的除加样孔5和排气孔6外的结构进行密封。

在使用时，针对任一待检老年患者，在将已经提取到的BALF或痰液中的核酸，混合扩增试剂，加入2个检测装置的加样孔5后，将2个检测装置进行离心，使扩增混合液(或称恒温扩增反应样本)从主通道4经由各连接通道和缓冲池3进入各反应池2，然后将所述检测装置放入恒温扩增仪中，进行自动恒温扩增检测，根据每个反应池的荧光曲线判读阴阳性，得到该老年患者感染的病原体类型。

本实施例采用检测装置(或称

参见图5，本实施例三的工作过程包括：

(1)芯片制备

根据已筛选的42种病原体指标，查找每种病原体的特异性基因，在NCBI数据库(http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/)中搜索并下载待检测的基因序列。设计每种病原体的LAMP引物组。将LAMP引物组固定在芯片的反应孔中。

(2)采样

按照临床操作规范，采集病人的BALF或痰液。

(3)核酸提取

进行痰液或BALF的核酸提取。

(4)加样

分别吸取52μL待检核酸样本和恒温扩增试剂于200μL离心管，充分混合均匀，瞬时离心至管底。随后用移液器吸取51.5μL配制好的核酸扩增反应体系，从加样口5加入到主通道4中。扩增混合液(或称恒温扩增反应样本)经离心后经主通道4进入反应池2。

(5)扩增

上机进行自动恒温扩增检测(65℃，50分钟)，自动收集荧光信号，判读结果。

(6)根据检测结果判断病原体。

芯片对每个待测指标收集荧光曲线图，产生标准“S”型荧光曲线的指标，则临床医生判读为阳性或自动判读为阳性。

本发明针对病原体核酸进行检测，较传统培养方法可以提高病原体检出率，且受抗生素应用干扰小；另外，本发明把传统病原学检测如培养的时间从4-7天提速到1.5小时，大大缩短了病原体检出时间，可以有效改善老年呼吸系统感染患者预后；此外，由于能够快速、准确定位/检出呼吸系统感染的病原体，可以促进抗生素的合理使用、减少耐药发生；最后，本发明能够节约医疗治疗花费以及节约检验检测费用。

老年患者1，男，主因“间断咳嗽、咳痰10年，加重伴发热1天”入院。

临床炎症指标升高；CT显示右肺下叶支气管扩张。行支气管镜检查和支气管肺泡灌洗，并利用本发明的方案对BALF同时进行42种病原体的核酸检测，1.5小时检测出病原体为铜绿假单胞菌。

5天后BALF培养回报结果为铜绿假单胞菌感染。

诊断为支气管扩张合并感染，病原体诊断为铜绿假单胞菌。

本发明选取临床上老年人群常见病原体构建42种老年呼吸系统感染病原体的检测装置，能够及时、准确地定位老年患者感染的病原体类型，有助于合理使用抗生素，改善老年患者预后。

老年患者2，女，主因“间断发热1周”入院。

临床化验炎症指标升高；CT显示右肺下叶实变、磨玻璃影；血气分析提示低氧血症；外周血支原体抗体阳性。行支气管镜检查，传统病原学检测培养和涂片，未见病原体。利用本发明的方案对BALF同时进行42种病原体的核酸检测，1.5小时检测出病原体为肺炎支原体。诊断为重症难治性支原体肺炎，病原体诊断为肺炎支原体。

后续因病情进展复查支气管镜、BALF送检，利用本发明的方案检出肺炎支原体和白假丝酵母菌(即白色念珠菌)。

在传统病原学检测没有发现病原体的情况下，利用本发明的方案能够及时、准确地定位患者感染的病原体，对重症肺炎的诊治发挥关键作用；病情进展中可以及时检测到真菌，遂调整治疗方案、在针对肺炎支原体基础上加用抗真菌治疗。

老年患者3，男，主因“间断咳嗽、发热3天”入院。

涂片镜检、免疫检测等未能明确病原体。利用本发明的方案，对该患者痰液样本同时进行42种病原体的核酸检测，检测出病原体为白色念珠菌。参见图6，上机扩增23分钟后，白色念珠菌的扩增曲线的相对荧光强度大于另外二条阳性对照曲线的相对荧光强度。

真菌培养结果与本次核酸检测结果一致。

临床诊断为真菌(白色念珠菌)感染，针对该菌种，针对性用药治疗。

老年患者4，男，主因“高热、头痛1周”入院。

cT显示肺叶或肺段实变(肺泡内充满炎性渗出物)。

BALF涂片镜检、培养未能明确病原体。利用本发明的方案，对该患者BALF进行42种病原体的核酸检测，1.5小时检测出病原体为表皮葡萄球菌。参见图7，上机扩增20分钟后，表皮葡萄球菌的扩增曲线的相对荧光强度大于另外二条阳性对照曲线的相对荧光强度。

细菌培养结果与本次核酸检测结果一致。

临床诊断为细菌(表皮葡萄球菌)感染，针对菌种，针对性用药治疗。

综上所述，本发明具有以下技术效果：

1、本发明对42种老年呼吸系统感染病原体进行核酸检测，能够提高病原体检出率，另外，通过同时对42种老年呼吸系统感染病原体进行核酸检测，能够高效地定位出老年患者实际感染的病原体，有助于快速进行针对性用药治疗；

2、本发明全程检测1.5小时(其中上机50分钟)，检测快速，有助于及时诊断，能够避免延迟诊断对预后的不良影响；

3、本发明图4的检测装置，扩增混合液(包括扩增试剂、BALF或痰液中的核酸)依次注入芯片，后续自动反应、软件自动判读，简单方便；

4、本发明图4的检测装置能够防污染，保证检测结果的准确性；

5、本发明同时对42种老年呼吸系统感染病原体进行核酸检测，能够检测出合并感染(老年患者尤其危重症患者容易出现合并感染)，例如两种或两种以上的病原体同时出现感染，有助于精准治疗。

以上参照附图说明了本发明的优选实施例，并非因此局限本发明的权利范围。本领域技术人员不脱离本发明的范围和实质内所作的任何修改、等同替换和改进，均应在本发明的权利范围之内。