快速鉴定:能够在短时间内对微生物样本进行快速鉴定,包括细菌、酵母菌、霉菌和分枝杆菌等。
高准确度:通过与庞大的参考数据库比对,提供高度准确的鉴定结果。
高通量分析:可以同时处理多个样本,提高实验室的工作效率。
简化操作流程:与传统的微生物鉴定方法相比,质谱鉴定仪的操作更为简便快捷,减少了操作步骤和时间。
降低成本:减少了传统微生物鉴定所需的培养时间和试剂消耗,从而降低了整体成本。
提高医疗决策效率:快速准确的鉴定结果有助于医生及时做出正确的治疗决策,提高患者治疗效果。
抗生素管理:通过快速鉴定病原微生物,有助于合理使用抗生素,减少抗生素滥用和细菌耐药性的发展。
医院感染控制:在医院感染控制中,微生物质谱鉴定仪可以快速识别感染源,帮助采取有效的感染控制措施。
食品安全检测:在食品安全领域,用于检测食品中的微生物污染,确保食品的安全性。
环境监测:用于监测环境中的微生物种类和数量,评估环境健康状况。
研究和开发:在微生物学研究中,用于鉴定新发现的微生物种类,以及研究微生物的代谢和生长特性。
耐药性分析:一些微生物质谱鉴定仪还可以进行耐药性分析,帮助识别耐药菌株。
数据管理:提供数据管理和报告功能,方便用户追踪和分析鉴定结果。
教育和培训:在教育和培训领域,用于教学和演示微生物鉴定的现代技术。
生物防御:在生物安全和防御领域,用于快速识别潜在的生物威胁。
高速度:质谱鉴定仪能在几分钟内完成微生物的鉴定,大大缩短了传统微生物鉴定所需的时间。
高灵敏度:质谱技术具有极高的灵敏度,可以检测到极低浓度的微生物样本。
高准确度:通过与庞大的参考数据库进行比对,质谱鉴定仪能够提供高度准确的鉴定结果。
高分辨率:质谱仪能够区分非常接近的微生物种属,包括难以用传统方法区分的菌株。
操作简便:与传统的微生物鉴定方法相比,质谱鉴定仪的操作更为简便,用户界面友好,易于学习和使用。
自动化程度高:许多质谱鉴定仪具备自动化处理样本的能力,减少了人工操作,降低了操作错误。
样本处理简单:质谱鉴定通常不需要复杂的样本前处理,可以直接对培养后的微生物进行鉴定。
数据库强大:质谱鉴定仪通常配备有不断更新的数据库,包含大量的微生物质谱图谱,支持新种属的鉴定。
成本效益:虽然初期投资相对较高,但由于其快速准确的鉴定能力,长期来看可以节省时间和成本。
广泛的适用性:适用于多种微生物的鉴定,包括细菌、真菌、分枝杆菌等。
灵活性:可以用于临床样本、环境样本、食品样本等多种类型的样本鉴定。
耐药性分析:部分质谱鉴定仪还能进行微生物的耐药性分析,提供更全面的微生物信息。
数据管理:提供数据存储和管理功能,方便用户追踪和分析鉴定结果。
环境稳定性:质谱鉴定仪通常设计有良好的环境稳定性,可以在不同的实验室条件下工作。
小型化和便携性:随着技术的发展,一些质谱鉴定仪的设计越来越小型化和便携,方便在不同场合使用。
快速鉴定能力:微生物质谱鉴定仪能够在短时间内完成大量样本的快速鉴定。例如,某些系统可以在30分钟内完成96个样品的测试。
分辨率和灵敏度:仪器需要具备高分辨率和高灵敏度,以确保在宽质量范围内同时达到高分辨率的要求,并且能够检测到低丰度的微生物。
质量准确度:质谱鉴定仪的质量准确度非常重要,通常要求蛋白混合物的质量准确度小于200 ppm(外标法)或小于150 ppm(内标法)。
激光器和离子源:设备通常配备高性能的激光器和离子源,如非固体激光器、氮气激光器等,激光发射次数需达到数亿次以上。离子源方面,需要具备无网格离子源、宽域离子聚焦技术等,以提高检测性能。
数据处理和分析功能:仪器应具备强大的数据处理和分析能力,包括建库、聚类分析、PCA主成分分析及统计功能。此外,还应支持高级专家图谱鉴别系统,能够提供包括聚类分析和PCA分析在内的统计功能。
数据库和软件:质谱鉴定仪需要配备丰富的数据库,包含多种革兰阳性菌、革兰阴性菌、酵母菌、丝状真菌、分支杆菌等临床重要细菌。同时,软件应支持自定义高致病原菌警示阈值、高效查询和统计、多种格式的数据保存和管理等功能。
自动化和兼容性:现代微生物质谱鉴定仪通常具备自动化功能,能够与实验室其他自动化仪器整合,提高工作效率。此外,设备应能与LIMS系统无缝对接,以实现数据的高效管理和传输。
环境适应性:设备的工作温度和湿度范围应在一定范围内,例如15-35℃和相对湿度小于80%。
试剂与材料准备:需要准备微生物基质试剂盒(含A液和B液)、接种环(1μL)、微量移液器和吸头(2.5μL)等。
样本要求:待检样本必须是经培养基分离后的纯化菌落。常用的培养基包括哥伦比亚血琼脂、沙保氏葡萄糖琼脂培养基等。样本应新鲜培养,以满足鉴定准确性的要求。
样本前处理:细菌制备采用直涂法。使用1μL接种环挑取合适菌落,将微生物菌落涂在靶点中央位置,并摊涂均匀,形成薄层。然后用移液器滴加2μL B液,待其自然干燥后,滴加1.5μL A液于靶点正中,自然干燥,待测。操作时应戴无粉手套,避免污染。
上机检测:将制备好的靶板放入质谱仪中进行检测。需要注意的是,水分进入真空系统可能会损坏仪器,因此需待靶板完全干燥后,方可将靶板载入真空仓。
数据采集:在质谱仪中,样品通过有效的电离将不同质荷比(m/z)的离子分开形成细菌特异性的清晰的指纹图谱。
数据分析:通过分析关键的质谱峰数据,与数据库中的已知菌种谱图进行比对,即可快速得到细菌鉴定结果。质谱仪得到的鉴定结果在报告之前,应由微生物专业人员进行审核,审核过程中可结合样本来源、染色结果、形态学、培养条件等特征对结果的准确性进行评判。
结果报告:报告结果通常包括分值和一致性,需要专业人员进行审核和解释,以确保结果的可靠性。
质量控制:实验室需按照MALDI-TOF MS制造商的推荐和相关管理指南制定质控程序,包括仪器校准、室内质量控制和室间质量评价。
操作安全:在操作过程中,应遵循生物安全要求,特别是在处理高致病性微生物时,应采用适当的灭活方法,并在生物安全柜中操作。
特殊情况处理:对于特殊类型的菌落,如黏液型菌落或干燥型菌落,可能需要特殊的处理方法以提高鉴定效果。
临床微生物鉴定:微生物质谱鉴定仪在临床微生物检验中用于快速鉴定细菌、真菌、分枝杆菌等病原微生物,提高感染性疾病的诊断效率。它能够显著提高鉴定细菌、真菌、分枝杆菌及少见菌的能力,开启微生物鉴定和病原学检查的质谱时代。
耐药性监测:微生物质谱鉴定仪可以用于全国细菌耐药监测网(CARSS)的数据上报和分析,帮助掌握全国细菌耐药性流行趋势及新威胁,为政府和卫生行政部门制定相关政策提供技术支撑。
环境监测:在环境监测中,微生物质谱鉴定仪能够快速识别水样、土壤和空气中的病原菌和污染微生物,有效评估水体和土壤的生态健康状况。
食品安全检测:在食品安全领域,微生物质谱鉴定仪用于检测食品中的微生物污染,如沙门氏菌、大肠杆菌等,确保食品的微生物安全。
水质监测:微生物质谱鉴定仪可以用于检测水中的微生物数量和种类,评估水质的污染情况。
教育和培训:在教育和培训领域,微生物质谱鉴定仪用于教学和演示微生物鉴定的现代技术。
生物安全:在生物安全领域,微生物质谱鉴定仪用于快速识别潜在的生物威胁,如恐怖袭击中的生物制剂。
数据管理:微生物质谱鉴定仪通常具备数据存储和管理功能,方便用户追踪和分析鉴定结果。
灾难现场应急:在灾难现场,如化学品泄漏或恐怖袭击,微生物质谱鉴定仪可以用于应急分析,快速准确地进行现场检测。
个性化治疗:在精准医疗中,微生物质谱鉴定仪有助于个性化的精准药物治疗,实现术中、床旁、野外等现场场景的实时监测。
疾控监测:在疾病预防控制中,微生物限度检查仪用于监测江、河、湖、海等水样中的微生物,以及食品、化工、化妆品和制药行业的水质和产品中的微生物含量。