肠道菌群的检测系统及其方法和动态式数据库的制作方法_3

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] 此处方法可以有多种变型,包括但不限如下两种类型,并且每种变型中可以再使 用一种或多种其它变型。变型一:检索计算d(A tast,A1),其中A = g(M),由数据库中已知的 函数g计算而来。变型二:检索计算C= Ud(Mtest^1) < 0,i = l,2,…,N},从而得到距 离小于定值Θ的数据库标本集合C。假设该集合C有η份标本,则对这η份标本进行统计 分析,得到P tost= u (Η y i e C),这里u函数是包括但不限于平均值函数,如加权平均等。
[0119] 上述实施例一中重点说明的是分析处理步骤,其中的采集步骤可以采用以下实施 例二的1)标本采集运输、2)标本提取和质控的二个步骤来进行,为一个更优选的实施例。
[0120] 从采集过程和疾病等因素的重点考虑,本发明肠道菌群的检测方法的具体实施例 二采用这样的步骤来实现,它主要包括:1)标本采集运输;2)标本提取和质控;3)标本检 测;4)数据分析;5)报告出具。以下是具体内容:
[0121] -、标本采集运输
[0122] 1)收集人使用无菌容器采集约Ig新鲜粪便标本;
[0123] 2)标本冷藏或者稳定剂保存,使得菌群稳定,不发生改变;
[0124] 3)冷藏的标本在24小时内送至标本收集处,稳定剂保存的标本3天内送达标本收 集处。
[0125] 二、标本提取和质控:
[0126] 1)将适量标本转移至离心管,离心管中加入500-700 μ L细胞裂解液;
[0127] 2)加入 300_500mg 研磨珠;
[0128] 3)将该标本管置于组织破碎仪中,破碎处理1-10分钟;
[0129] 4)置于70-100°C水浴锅中处理30分钟以上;
[0130] 5)涡旋振荡混匀,14000rpm,离心2-5分钟;
[0131] 6)取上清液至新的离心管中;
[0132] 7)往原先标本管中加入300-700 μ L TE溶液,涡旋震荡混匀,14000rpm,离心2-5 分钟;
[0133] 8)吸取上清液转移至步骤6的离心管中;
[0134] 9)收集上清液的离心管,14000rpm,离心5-10分钟;
[0135] 10)吸取上清液至新的离心管中;
[0136] 11)新的离心管中加入等体积的酚溶液。适度震荡,充分混匀。12000rpm,离心 5-15分钟;
[0137] 12)取上清液于新的离心管中,加入等体积的氯仿:异戊醇=24 :1溶液。涡旋震 荡,充分混匀。12000rpm,离心10分钟;
[0138] 13)取上清液于新的离心管中,加入1/10体积的沉淀促进剂,加入二倍体积的无 水乙醇,充分混匀,-20°C静置过夜;
[0139] 14) 14000rpm,离心 15-30 分钟;
[0140] 19)去上清,加入500 yL预冷的70%-80%乙醇,悬浮沉淀,充分洗涤。4°C, 14000rpm,离心 5-15 分钟;
[0141] 20)重复步骤19 一次;
[0142] 21)去上清,离心管置于干浴器中干燥15分钟;
[0143] 22)加100 μ LTE溶液或ddH20溶解DNA,移液器吹吸混匀,充分溶解沉淀;
[0144] 23) DNA于-20 °C冰箱中保存。
[0145] 质控:
[0146] DNA的完整性检测:琼脂糖凝I父电泳;
[0147] DNA浓度纯度测定:使用NanoDrop检测DNA浓度,要求A280/A260比值为L 8-2. 0 且 A260/A230 大于 2. 0。
[0148] 二、标本检测米用以下二种方法:
[0149] 方法一:
[0150] 1)提取的DNA标本稀释至等浓度;
[0151] 2)以适量DNA为模板,用微生物保守区域设计引物进行PCR扩增;
[0152] 3)对PCR产物进行浓度测定,电泳检测目标条带;
[0153] 4)将以上PCR产物进行纯化;
[0154] 5)根据仪器的使用说明,进行标本的测序,产出数据。
[0155] 方法二:
[0156] 1)提取的DNA标本稀释至等浓度;
[0157] 2)以各种微生物特异性区域设计引物进行PCR扩增,采用荧光定量的方法检测其 中DNA标本中微生物的分类组成。
[0158] 方法三,全基因组测序:
[0159] 1)提取的核酸标本,按照测序文库试剂盒的操作要求完成文库构建;
[0160] 2)根据仪器的使用说明,进行标本的测序,产出数据。
[0161] 四、数据分析
[0162] 1)数据预处理,包括过滤低质量数据、去除引物等;
[0163] 2)序列通过相似度进行聚类,并计算各种微生物的丰度计算;
[0164] 3)物种分类谱及功能分类谱分析;
[0165] 4)肠道菌群结构分析,包括微生物组成、肠型、多样性指数等;
[0166] 5)肠道健康指标分析,包括健康指数、代谢水平、生物合成和肠道环境应激等;
[0167] 6)致病菌检测,包括食源性致病菌、机会致病菌和其他致病菌;
[0168] 7)疾病风险评估,包括肥胖、糖尿病、炎症性肠炎和结肠癌等;
[0169] 8)肠道菌群状态评估。
[0170] 五、出具报告
[0171] 报告主要包括肠道菌群组成,多样性指数,健康指数,疾病菌含量及疾病风险等; 报告具有纸质版,电子版两种,电子版本可以登录网站或者下载手机app获取。
[0172] 本实施例中的数据分析的1)至4)步骤可以参照前述实施例一中的分析处理步骤 902来进行,成为一个更优选的实施例。
[0173] 本发明还公开了一种动态数据库,是一种能动态更新数据内容的人体排泄物采集 数据库,该数据库采用若干个采集端与服务器连接的数据系统,将每个采集端的采集数据 与存储于服务器的采集总数据进行检索或比较分析,并且将该采集端的采集数据存储于服 务器中,服务器实时更新或定期更新采集总数据,以供与其连接的各采集端或各客户端访 问或下载。其中每个采集数据包括DNA信息,还包含有采集时间、年龄、性别、体重指数、身 体状况、生活习惯等关键词。
[0174] 上述动态数据库用于大便的检测分析,则成为一种肠道菌群的检测数据库。
[0175] 于其它实施例中,上述动态数据库也可以用于小便、汗液、痰、二氧化碳、油脂、皮 肩、头肩或毛发等人体排泄物的检测分析。
[0176] 如图3和图4所示,本发明采用了 一种便携式取样装置S进行取样,它包括取样部 件10,及与取样部件10可拆式联接的收集组件20 ;取样部件10包括手持部11、取样部12, 及设于手持部11与取样部12之间的过渡部13。收集组件20包括固定座21,及与固定座 21可拆式联接的收集容器22 ;取样部件10与收集组件20固定联接时,取样部12置于收集 容器22内。
[0177] 本实施例中,取样部12为圆锥形状,这样的结构不会粘住过多的被取样物,以防 止被取样物在取样时掉落下来。取样部12还设有用于膏状物取样的若干个凸起部121 (于 其它实施例中也可以是内凹部),这样的结构又有助于在取样部的表面残留有必要的被提 取物。
[0178] 固定座21设有用于置入取样部件10和收集容器22的中空腔211,中空腔211设 有与收集容器22可拆式联接的下联接部212和与取样部件10可拆式联接的上联接部213。
[0179] 收集容器22为设有上开口的试管;取样部件10与收集组件20固定联接时,取样 部件10设有与试管的上端面221压力接触的下端面19 (即过渡部的下端面),构成取样部 件10与收集容器22之间的密封联接。
[0180] 过渡部13的下端设有外圆锥部131,中空腔211设有与外圆锥部131相对应的内 圆锥部219,这样的结构,在装配过程中,可以自动导向定位。
[0181] 为了便于取样,在过渡部13与取样部12之间还设有延长联接杆部14。
[0182] 固定座21与收集容器22的可拆式联接采用螺纹联接,设有下螺纹部(即下联接 部),固定座21的下端设有便于收集容器22拆装的下空腔218,固定座21与取样部件10 的可拆式联接也采用螺纹联接,设有上联接螺纹部(即上联接部)。固定座设有平面底部作 为支撑,可以放在取样场所的任何工作台面,也可以通过检验场所的工作台面。为了降低生 产成本,本实施例中的固定座采用抽壳之后的薄壁结构,这样可以自然地形成下空腔。手持 部和过渡部也采用抽壳结构。
[0183] 其中的取样部件可以是一体式结构,也可以采用分体式结构。
[0184] 如图5和图6所示,还包括设于收集容器22开口处且起到密封作用的瓶塞30 ;瓶 塞30包括插入于收集容器22的塞入部31和设于塞入部31外侧的盖合部32,盖合部32设 有一个沿径向向外延伸的拨动部33,便于将瓶塞拨出。
[0185] 本实施例用于人体粪便取样的使用过程为:
[0186] 1、将收集容器旋紧于固定座的中空腔下方,在收集容器内注入有用于取样的溶
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