质谱技术在感染性疾病诊断中的应用进展
革兰,真菌,1MALDI-TOFMS的常规应用,2质谱的临床应用举例,3质谱目前仍存在的缺陷和展望
杭亚平综述,胡龙华,王小中审校(南昌大学第二附属医院检验科,江西 南昌330006)
质谱 (mass spectrometry,MS)作为一种分析手段已出现几十年,1975年质谱技术就已初步用于细菌的快速鉴定,但直到l988年基质辅助激光解吸电离(MALDI)、电喷雾电离(ESI)等软电离技术的出现才得到进一步快速发展。MALDI分析时激光以脉冲方式使分子电离,恰好与TOF检测器相匹配,组成了MALDI-TOF MS,很适合微生物多种生物大分子的分析[1]。最近,在MALDI-TOF MS基础上引入了全细胞质谱(WC-MS)[2],进一步缩短了细菌鉴定时间(最快仅1h),使直接对来源于血液和尿液标本的病原菌进行分析和鉴定成为可能,这是目前其它细菌鉴定方法所无法比拟的。
MALDI-TOF MS的基本原理是将样品与过量的小分子基质的混合溶液点加在样品的靶盘上,用激光照射样品与基质形成的共晶体,基质分子吸收能量与样品解吸附并使其电离,样品离子在TOF电场作用下加速飞过飞行管道,通过检测飞行时间确定离子的唯一质荷比,串联质谱,形成不同高度波谱峰的质谱图。MALDI-TOF MS技术通过微生物蛋白质表达谱中的特征谱峰来区分细菌的属、种、株,甚至不同亚型。最后用标准菌株或来源分型明确的菌株建立的细菌质谱图库或相关软件将检测结果与细菌库进行比较。模式匹配得出分数,分值大于2.0鉴定到种;1.7~2.0之间鉴定到属;小于1.7鉴定结果不可信,从而得到结果[1]。
1 MALDI-TOF MS的常规应用
快速分离鉴定病原微生物,是临床抗感染治疗成功的关键。目前,大多数临床实验室仍然采用传统的细菌鉴定手段,如标本接种、分离培养、革兰染色、生化反应、血清学试验,这些方法不但费时,且鉴定细菌能力有限,尤其对一些难生长或生长慢的细菌常常不能鉴定,即使自动化鉴定仪也常会出现无法鉴定的细菌。MALDI-TOF MS与传统的检测方法比较优势显著,可实现对未知微生物的快速鉴定、分型、溯源以及毒力分析等,具有操作简便、测定速度快、灵敏度高、特异性强、信息直观、易于自动化、检测范围广以及样品的纯度要求不高等优点,将微生物的鉴定时间由以小时计算推进到分钟计算,逐渐被临床实验室所采纳,MALDI-TOF MS的出现或许将有可能取代一直以来传统的微生物鉴定流程的主导地位,改变现有的临床微生物鉴定模式。
1.1 MALDI-TOF MS对常见细菌的鉴定 对临床大多数的标本如鼻咽分泌物、咽拭子、尿液及血液等进行微生物过夜分离培养 ......
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