來源:急診時間 時間:2021-06-11
【文章來源:急診時間 通訊員:唐詩歡 編輯:李文韜 初審:鄧紹團 審核:羅招凡】
2002年,科學(xué)家田中更一和約翰·芬恩因“對生物大分子的質(zhì)譜分析法”獲諾貝爾化學(xué)獎。經(jīng)過十幾年的深耕,這一技術(shù)成功運用于臨床微生物學(xué)界。如今,中山七院檢驗科引入法國生物梅里埃VITEK MS,將助力我院的病原學(xué)檢測邁上新的臺階!
● 什么是質(zhì)譜儀?
MALDI-TOF質(zhì)譜的全稱是:基質(zhì)輔助激光解析電離-飛行時間質(zhì)譜(matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry )。顧名思義,其原理和鑒定步驟可簡要地概括為:
①基質(zhì)輔助:微生物樣本裂解,蛋白與小分子基質(zhì)溶液充分混合,待溶劑揮發(fā)后形成共結(jié)晶;
②激光解析電離:激光輻射下,基質(zhì)吸收能量,將電荷轉(zhuǎn)移給樣本分子,形成離子化樣本;
③飛行時間:離子化蛋白樣本在電場作用下飛過飛行管道,根據(jù)質(zhì)荷比(m/z)與離子飛行時間成正比的原理,不同質(zhì)量離子因達到檢測器的時間差異而被檢測,形成不同的質(zhì)量圖譜;
④比對鑒定:不同微生物蛋白組成存在差異,將設(shè)備采集的未知樣本圖譜與數(shù)據(jù)庫中已知菌種的鑒定譜圖進行統(tǒng)計學(xué)聚類分析,獲得未知樣本的鑒定結(jié)果。
● 為什么要有質(zhì)譜儀?
微生物檢驗在感染性疾病診斷、用藥指導(dǎo)、醫(yī)院感控、抗生素管理等工作中扮演著不可或缺的角色。臨床對微生物的首要要求便是“快速、準(zhǔn)確地發(fā)報告”。例如,臨床醫(yī)生懷疑患者有肺部感染,就需要微生物輔助檢測是什么病原菌導(dǎo)致了感染。在患者面臨膿毒血癥等危及生命的感染時,更是對檢測速度和準(zhǔn)確度提出了進一步的要求。
微生物檢測面臨的最大問題就是耗時長!
在過去,鑒定通常依靠純手工生化反應(yīng)。常見菌一般需要24小時,真菌的顯色反應(yīng)一般需要48小時。
如今,大多醫(yī)院擁有全自動生化鑒定儀,提高了效率和準(zhǔn)確度,但仍需12-24小時。
質(zhì)譜鑒定的首要特點就是快。培養(yǎng)出單菌落后,僅需半小時即可獲得鑒定結(jié)果,顯著縮短TAT,為臨床提供快速的鑒定結(jié)果。
質(zhì)譜鑒定的另一個優(yōu)勢是準(zhǔn)確率非常高。細菌有穩(wěn)定表達的核糖體蛋白,并且非常便于在大氣壓下前處理(涂靶板、加基質(zhì)液)。再者,由于細菌的特征性質(zhì)譜峰和質(zhì)量圖來自于細菌全細胞蛋白(核糖體蛋白、細胞膜蛋白),按照質(zhì)荷比(M/Z)的分離排列,便可用已知細菌指紋圖的方式對未知細菌進行鑒定,準(zhǔn)確度高。根據(jù)FDA的最新數(shù)據(jù),VITEK MS整體鑒定結(jié)果正確率高達93.9%。
質(zhì)譜可鑒定的菌種更豐富。我科使用的Vitek MS所配套的V3.0數(shù)據(jù)庫中,菌種指紋十分豐富,涵蓋的菌種以臨床分離株為主。其中IVD數(shù)據(jù)庫包括1046種或亞種:882種細菌(包括49種分枝桿菌及15種諾卡菌),164種酵母菌和霉菌(81種絲狀真菌)。從速度和準(zhǔn)確度上解決了厭氧菌、諾卡氏菌、陽性桿菌和鏈球菌等病原菌難鑒定的問題。另外RUO數(shù)據(jù)庫還包括2043種或亞種,能一定程度對于病原菌的鑒定起到提示作用。與此同時,數(shù)據(jù)庫中的菌種還在持續(xù)更新,將更加全面地滿足臨床的需求。
● 黃金搭檔—質(zhì)譜鑒定與Vitek 2藥敏
質(zhì)譜可以通過MYLA服務(wù)器與我科的梅里埃Vitek 2儀器進行聯(lián)通,搭配完成菌種鑒定和藥敏試驗。這對黃金搭檔將為微生物專業(yè)組提供清晰、流暢、可視化的工作路徑,減少了菌種鑒定上的彎路。
未來,我們將為臨床提供更快速準(zhǔn)確的鑒定結(jié)果,推動抗生素合理運用,為危重癥感染患者帶來福音。
● 應(yīng)用案例
患者女,34歲,因系統(tǒng)性紅斑狼瘡5年,多發(fā)關(guān)節(jié)、軟組織腫痛4月入院。
2020年9月2日,患者突發(fā)左下肢關(guān)節(jié)紅腫、疼痛,局部有波動感,活動明顯受限。膝關(guān)節(jié)腫脹伴積液,同時伴血白細胞、PCT、CRP增高,考慮局部感染或紅斑狼瘡所致,且更傾向感染可能,使用頭孢呋辛抗感染,關(guān)節(jié)腫脹較前有所好轉(zhuǎn),但不明顯。11月,患者出現(xiàn)雙下肢輕度浮腫,左膝關(guān)節(jié)紅腫、疼痛,左腘窩多發(fā)皮膚軟組織腫痛。
問題來了:
1.皮膚軟組織感染多為革蘭氏陽性菌,但因患者為系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者,長期使用糖皮質(zhì)激素,抵抗力低,容易合并各種潛在感染,致病菌可為革蘭氏陽性/陰性菌、厭氧菌,還需排除骨關(guān)節(jié)結(jié)核。
2.左膝腫脹及腘窩腫物是否為同一來源?后續(xù)應(yīng)如何治療?
12月28日,超聲引導(dǎo)下于左小腿和腘窩處穿刺抽液,送檢驗科行細菌培養(yǎng),且取樣前暫??股匾蕴岣邫z出率。
12日30日,兩份標(biāo)本所接平板上均可見革蘭氏陰性桿菌純培養(yǎng),菌量達+++,取菌落行質(zhì)譜鑒定,竟均為“沙門氏菌”!
由于患者病情反復(fù)且病原特殊,檢驗科羅招凡主任第一時間向臨床口頭告知鑒定結(jié)果。此外,兩株菌株的藥敏結(jié)果非常接近,提示左膝腫脹及腘窩腫物很可能是同一來源。
在該病例中,從見到菌落生長到口頭報告臨床,僅僅過去20分鐘!對比傳統(tǒng)鑒定方法所需的12-24h,質(zhì)譜鑒定顯著提高了效率,且具備更高的準(zhǔn)確度和更廣的病原譜。
【來源:急診時間】
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