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[size=4] 传统的微生物分离、鉴定方法操作繁杂,周期长,准确性差,灵敏度低,对实验室技术人员的专业技术、操作技能、工作经验要求极高,快速和准确获得细菌的鉴定及药敏结果是非常必要的。近年来随着计算机的发展及广泛应用,微生物鉴定的自动化技术近十几年得到了快速发展。先后出现了许多全自动细菌鉴定与药敏系统,比如VITEK 系统、MicroScan WaikAway系统、MicroScan AS-4 微生物分析仪、PHOENIXTM系统等。这些技术的应用,为医学微生物检验工作提供了一个简便、科学的细菌鉴定程序,大大提高了细菌鉴定的准确性,在很大程度上提高了工作效率,但同时也应注意一些问题,本文对几种常用的鉴定系统在临床微生物检验中的应用情况做一综述。[back=rgb(243, 40, 255)]1 全自动微生物鉴定系统的基本原理 [/back] 全自动微生物鉴定系统是基于生物信息编码(数码)鉴定细菌的新方法。数码鉴定是指通过数学的编码技术将细菌的生化反应模式转换成数学模式,给每种细菌的反应模式赋予一组数码,建立数据库或编成检索本。通过对未知菌进行有关生化试验并将生化反应结果转换成数字(编码),查阅检索本或数据库,得到细菌名称。其基本原理是计算并比较数据库内每个细菌条目对系统中每个生化反应出现的频率总和。 鉴定系统的工作原理因不同的仪器和系统而异。不同的细菌对底物的反应不同是生化反应鉴定细菌的基础,而试验结果的准确度取决于鉴定系统配套培养基的制备方法、培养物浓度、孵育条件和结果判定等。大多鉴定系统采用细菌分解底物后反应液中pH的变化,色原性或荧光原性底物的酶解,测定挥发或不挥发酸,或识别是否生长等方法来分析鉴定细菌。 药敏试验分析系统的基本原理是将抗生素微量稀释在条孔或条板中,加入菌悬液孵育后放入仪器或在仪器中直接孵育,通过测定细菌生长的浊度,或测定培养基中荧光指示剂的强度或荧光原性物质的水解,观察细菌的生长情况。在含有抗生素的培养基中,浊度的增加提示细菌生长,根据判断标准解释敏感或耐药。[/size]
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美国密歇根大学的研究人员近日发明出一种新型生物传感装置,利用该装置,无需显微镜即可测量出细菌的生长过程及药敏特征。研究结果发表在1月15日的《生物传感器与生物电子学》期刊上。 科学家将这种装置称为“异步磁珠转动(AMBR)传感器”,它采用了一种可以在磁场中异步旋转的磁性小珠,任何附着到这种磁珠的物质都会降低其转速。在这项研究中,研究人员将杆状大肠杆菌附着在磁珠上,然后用AMBR传感器进行检测。“当单个细菌附着上去后……将极大地阻碍磁珠,使磁珠旋转速率减慢到原来的四分之一”,领导这项研究的Raoul Kopelman教授解释,“若细菌再长大一点点,阻碍力将持续增大,转速也将随之变化,因而我们可测量出细菌的这种纳米级生长变化”。利用同样的原理,该装置也可用于检测细菌的药敏性。当细菌受到药物影响停止持续生长,进而使得磁珠转速发生变化,于是研究人员便能在数分钟内知道药物是否对细菌产生了作用。“采用这种方法,我们可以检测到小至80纳米程度的细菌生长变化,远比一台光学显微镜管用——显微镜的解析度也就大约250纳米”,文章第一作者Paivo Kinnunen说,“这种方法可以应用到任何微米级或纳米级的大小变化检测中”。研究人员表示,这种新型生物传感装置或将有助于加快细菌感染治疗。(科学网 张笑/编译)相关仪器:IX71型倒置光学显微镜 异步磁珠转动传感器完成人:拉乌尔·科普曼课题组实验室:美国密歇根大学化学系、生物医药工程系、化学工程系、病理学系、应用物理计划兰道实验室 密歇根大学卫生系统临床微生物学与病毒学实验室群