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现代实验室如何“精准“鉴定细菌

上海仁济检验 2021-08-06 09:35:57

据统计,世界人口的死因中,感染性疾病约占25%。对于感染性疾病病原体的诊断已成为临床医生、微生物学工作者和感控人员关注的焦点。

一、细菌诊断与临床的困局

但是在过去受制于技术原因,传统细菌鉴定主要通过观察细菌在特定培养基中生长以及所产生的特殊代谢产物进行鉴定,从培养得到单个菌落到最终获得生化反应结果,整个培养鉴定过程一般需要48小时甚至更长。这无疑难以满足临床实际抗生素使用的需要;

二、MALDI-TOF — 细菌鉴定“质”的飞跃

近年来,随着质谱技术的发展,“神器”MALDI-TOF(基质辅助激光解析电离-飞行时间)质谱仪已开始用于细菌鉴定。

神器”的出现,其鉴定速度极快,还保证了极高的检测准确性。将整个培养鉴定过程由48小时缩短为24小时。此外,对于血流感染患者,甚至可以将整个鉴定时间由48小时缩短为90分钟。


图1.MALDI-TOF

三、神器MALDI-TOF 的真相

由于细菌蛋白的核糖体蛋白,是一类非常“保守”的蛋白,简单来说就是细菌的“身份证”。

MALDI-TOF质谱技术的原理简答来说:使用高能激光轰击细菌核糖体蛋白,利用其质子化的飞行时间并最终由于其物理特性不同会在检测器上形成不同的质谱指纹图。(如图2.)随后再与数据库中的标准指纹图谱进行比对,得出鉴定结果。


图2.细菌的身份证-核糖体飞行质谱图

整个鉴定过程只需要几分钟的时间。鉴定结果采用红‘红绿灯’式鉴定结果,分值大于2.000表示可信度非常高,鉴定到种的水平,为绿色;1.70-1.99之间需要通过补充方法来确认,鉴定到属的水平,为黄色;小于1.70表示鉴定结果不可靠,红色。非常清晰直观。MALDI Biotype数据库拥有包括革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、酵母菌、丝状真菌等2371种菌种和5989种菌株条目。目前,这一数据库后期还在不断研究开发,以适应各方面的微生物检测需求。

三、以下是广告时间

仁济东院微生物室运用先进的质谱分析技术在收到标本接种培养24小时后,利用布鲁克MALDI-TOF质谱仪,在5分钟内即可完成细菌鉴定,再结合新的实验室信息系统,将鉴定结果以初步报告的形式通知临床,将整个培养鉴定过程由48小时缩短为24小时。此外,对于血流感染患者,在血培养瓶机器报阳性后,我们对血培养瓶中培养液细菌萃取再用质谱仪鉴定,省去了传统培养鉴定过程,将整个鉴定时间由48小时缩短为90分钟。有利于临床医生明确病原菌及时调整抗感染治疗方案,降低患者死亡率。


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