自動(dòng)化技術(shù)在微生物檢驗(yàn)中的應(yīng)用
瀏覽次數(shù):6261 發(fā)布日期:2009-4-28
來源:檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)信息網(wǎng)
微生物鑒定的自動(dòng)化技術(shù)近十幾年得到了快速發(fā)展。數(shù)碼分類技術(shù)集數(shù)學(xué)、計(jì)算機(jī)、信息及自動(dòng)化分析為一體,采用商品化和標(biāo)準(zhǔn)化的配套鑒定和抗菌藥物敏感試驗(yàn)卡或條板,可快速準(zhǔn)確地對(duì)臨床數(shù)百種常見分離菌進(jìn)行自動(dòng)分析鑒定和藥敏試驗(yàn)。目前自動(dòng)化微生物鑒定和藥敏分析系統(tǒng)已在世界范圍內(nèi)臨床實(shí)驗(yàn)室中廣泛應(yīng)用。
一、微生物數(shù)碼鑒定法
早在七十年代中期,一些國(guó)外公司就研究出借助生物信息編碼鑒定細(xì)菌的新方法。這些技術(shù)的應(yīng)用,為醫(yī)學(xué)微生物檢驗(yàn)工作提供了一個(gè)簡(jiǎn)便、科學(xué)的細(xì)菌鑒定程序,大大提高了細(xì)菌鑒定的準(zhǔn)確性。目前,微生物編碼鑒定技術(shù)已經(jīng)得到普遍應(yīng)用,并早已商品化和形成獨(dú)特的不同細(xì)菌鑒定系統(tǒng)。如API、Micro-ID、RapID、Enterotube和Minitek等系統(tǒng)。這種鑒定系統(tǒng)是自動(dòng)化鑒定系統(tǒng)的基礎(chǔ)。
( 一)數(shù)碼鑒定法基本原理
數(shù)碼鑒定是指通過數(shù)學(xué)的編碼技術(shù)將細(xì)菌的生化反應(yīng)模式轉(zhuǎn)換成數(shù)學(xué)模式,給每種細(xì)菌的反應(yīng)模式賦予一組數(shù)碼,建立數(shù)據(jù)庫或編成檢索本。通過對(duì)未知菌進(jìn)行有關(guān)生化試驗(yàn)并將生化反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字(編碼),查閱檢索本或數(shù)據(jù)庫,得到細(xì)菌名稱。其基本原理是計(jì)算并比較數(shù)據(jù)庫內(nèi)每個(gè)細(xì)菌條目對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)生化反應(yīng)出現(xiàn)的頻率總和。隨著電腦技術(shù)的進(jìn)步,這一過程已變得非常容易。
1.簡(jiǎn)要介紹計(jì)算步驟:
(1)出現(xiàn)頻率(概率)的計(jì)算:將記錄成陽性或陰性結(jié)果轉(zhuǎn)換成出現(xiàn)頻率:①對(duì)陽性特征,則除以100即得。 ②對(duì)陰性特征,除以100的商被1減去即可。③說明:對(duì)“0”和“100”,因這2個(gè)數(shù)太超量,為了使結(jié)果不出現(xiàn)過小或過大,而用相似值0.01或0.99值代替。
(2)在每一個(gè)分類單位中,將所有測(cè)定項(xiàng)目的出現(xiàn)頻率相乘,得出總出現(xiàn)頻率。
(3)在每個(gè)分類菌群中的所有菌的總出現(xiàn)頻率相加,除以一個(gè)分類單位的總出現(xiàn)頻率,乘100,即得鑒定%(%id)
(4)在每個(gè)菌群中,再按%id值大小順序重新排列。將未知菌單次總發(fā)生頻率除以最典型反應(yīng)模式單次總發(fā)生頻率,得到模式頻率T值,代表個(gè)體與總體的近似值。T值越接近1,個(gè)體與總體越接近,鑒定價(jià)值越大。按%id大小排序,將相鄰兩項(xiàng)的%id之比為R,代表著首選條目與次選條目的差距,差距越大,價(jià)值越大。如果%id≥80,參考T及R值可作出鑒定。
2.在編碼檢索本中檢索數(shù)據(jù)譜得出的結(jié)果有以下幾種形式(以API鑒定系統(tǒng)為例)。
(1)有此數(shù)碼譜:①有一個(gè)或幾個(gè)菌名條目及相應(yīng)的鑒定值(%id和T值)。②對(duì)鑒定結(jié)果好壞的評(píng)價(jià),最佳……等。③用小括號(hào)列出關(guān)鍵的生化結(jié)果及陽性百分率。④有時(shí),鑒定結(jié)果不佳或有多條菌名條目,需進(jìn)一步補(bǔ)充試驗(yàn)項(xiàng)目才能得出良好的鑒定結(jié)果。⑤指出某些注意要點(diǎn),需用“推測(cè)性鑒定”,并將此菌送至參考實(shí)驗(yàn)室;需用“血清學(xué)鑒定”,作進(jìn)一步的證實(shí)等。
(2)無此數(shù)碼譜:可能有以下原因:①此生化譜太不典型。②不能接受,鑒定值低(%id<80.0)。③可疑。需進(jìn)一步確認(rèn)是否純培養(yǎng),重新鑒定,可與供應(yīng)商技術(shù)服務(wù)部聯(lián)系。
3. 結(jié)果解釋
(1)如果排序第一的細(xì)菌%id≥80.0,則可將未知菌鑒定在此條目中,并按%id值的大小對(duì)鑒定的可信度作出評(píng)價(jià)。%id≥99.9和T≥0.75為最佳的鑒定;%id 99.0~98.9之間,T≥0.5為很好的鑒定;%id 90.0~98.9之間,T≥0.25為好的鑒定;%id 80.0~89.9之間為可接受的鑒定。
(2)如果第一條目的%id<80.0,則將前2個(gè)條目的%id加在一起,若仍不足80.0,則將前3個(gè)%id相加。若≥80.0,則有2種可能:①為同種細(xì)菌,可能是不同生物型。②為同一菌屬的不同種。
如果相加的幾個(gè)條目既不屬于同一細(xì)菌種,又不屬于同一細(xì)菌屬,在評(píng)價(jià)中會(huì)指出“補(bǔ)充生化反應(yīng)”的項(xiàng)目及陽性反應(yīng)率,可通過這些生化反應(yīng)將幾種菌區(qū)分開來。若前3個(gè)條目的和<80.0,則為不可接受的結(jié)果。
(二)數(shù)碼鑒定在臨床上的應(yīng)用
國(guó)內(nèi)外已有許多種用于臨床細(xì)菌鑒定的數(shù)碼鑒定系統(tǒng),為臨床微生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室對(duì)細(xì)菌的鑒定提供了簡(jiǎn)便、快速的方法。
二、自動(dòng)化的微生物鑒定和藥敏試驗(yàn)分析系統(tǒng)
自動(dòng)化的微生物鑒定和藥敏試驗(yàn)分析系統(tǒng)在臨床微生物實(shí)驗(yàn)室的應(yīng)用,為微生物檢驗(yàn)工作者對(duì)病原菌的快速診斷和藥敏試驗(yàn)提供了有力工具。鑒定系統(tǒng)的工作原理因不同的儀器和系統(tǒng)而異。不同的細(xì)菌對(duì)底物的反應(yīng)不同是生化反應(yīng)鑒定細(xì)菌的基礎(chǔ),而試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確度取決于鑒定系統(tǒng)配套培養(yǎng)基的制備方法、培養(yǎng)物濃度、孵育條件和結(jié)果判定等。大多鑒定系統(tǒng)采用細(xì)菌分解底物后反應(yīng)液中pH的變化,色原性或熒光原性底物的酶解,測(cè)定揮發(fā)或不揮發(fā)酸,或識(shí)別是否生長(zhǎng)等方法來分析鑒定細(xì)菌。
藥敏試驗(yàn)分析系統(tǒng)的基本原理是將抗生素微量稀釋在條孔或條板中,加入菌懸液孵育后放入儀器或在儀器中直接孵育,通過測(cè)定細(xì)菌生長(zhǎng)的濁度,或測(cè)定培養(yǎng)基中熒光指示劑的強(qiáng)度或熒光原性物質(zhì)的水解,觀察細(xì)菌的生長(zhǎng)情況。在含有抗生素的培養(yǎng)基中,濁度的增加提示細(xì)菌生長(zhǎng),根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn)解釋敏感或耐藥。
( 一)半自動(dòng)化細(xì)菌鑒定和/或藥敏分析系統(tǒng)
1.VITEK-ATB半自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析系統(tǒng)
VITEK-ATB是生物-梅里埃公司產(chǎn)品,由計(jì)算機(jī)和讀數(shù)器兩部分組成,計(jì)算機(jī)程序包括ATB和API的鑒定數(shù)據(jù)庫、ATB的藥敏數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和分析系統(tǒng)及藥敏專家系統(tǒng)。鑒定和藥敏反應(yīng)板在機(jī)外孵育后,一次性上機(jī)讀取結(jié)果,由計(jì)算機(jī)進(jìn)行分析和處理,并報(bào)告細(xì)菌鑒定和藥敏結(jié)果。
2.AutoScan-4半自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析系統(tǒng)
AutoScan-4是由Dade MicroScan公司生產(chǎn),由計(jì)算機(jī)和讀數(shù)器兩部分組成。鑒定和藥敏反應(yīng)板在機(jī)外孵育后,一次性上機(jī),自動(dòng)判讀鑒定和藥敏試驗(yàn)結(jié)果;亦可人工進(jìn)行判讀,將編碼輸入計(jì)算機(jī),由計(jì)算機(jī)軟件評(píng)定結(jié)果。有鑒定及鑒定藥敏復(fù)合板兩種測(cè)試卡。
3.BBLTM CrystalTM半自動(dòng)細(xì)菌鑒定系統(tǒng)
BBLTM CrystalTM半自動(dòng)細(xì)菌鑒定系統(tǒng)是BD公司產(chǎn)品,將傳統(tǒng)的酶、底物生化呈色反應(yīng)與先進(jìn)的熒光增強(qiáng)顯色技術(shù)結(jié)合以設(shè)計(jì)鑒定反應(yīng)最佳組合。反應(yīng)板在機(jī)外孵育后,上機(jī)自動(dòng)判讀鑒定結(jié)果。配套提供獨(dú)立分裝的鑒定用肉湯試管,確保無菌狀態(tài),使用方便。配套比濁儀可快速調(diào)配所需濁度的菌液
4.AutoReader半自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析系統(tǒng)
AutoReader半自動(dòng)細(xì)菌鑒定和藥敏分析系統(tǒng)是Trek Diagnostic Systems LTD.產(chǎn)品,由計(jì)算機(jī)和讀數(shù)儀等組成。采用熒光測(cè)定法,反應(yīng)板在機(jī)外作定時(shí)孵育后,上機(jī)讀數(shù),由SAMS軟件評(píng)定測(cè)定結(jié)果,也可通過SAMS系統(tǒng)人工確認(rèn)法輸入計(jì)算,或完全由人工輸入作評(píng)定。所用鑒定板和藥敏板與全自動(dòng)機(jī)型中的反應(yīng)板是一樣的。
5.抑菌圈直徑測(cè)量?jī)x
抑菌圈直徑測(cè)量?jī)x有BIOMIC(Giles Scientific Inc),AccuZone System (AccuMed International Inc) ,SIRSCAN (SIRSCAN) 等三種單板讀取機(jī),已在臨床應(yīng)用。經(jīng)孵育后的藥敏平板,被儀器的圖象分析系統(tǒng)識(shí)別并計(jì)算抑菌圈直徑。根據(jù)判斷標(biāo)準(zhǔn),報(bào)告藥敏試驗(yàn)結(jié)果。這些儀器可減少人工測(cè)量抑菌圈直徑大小差異及主觀判斷錯(cuò)誤。BIOMIC系統(tǒng)宣稱能根據(jù)抑菌圈大小來計(jì)算MIC,值得注意的是該類儀器對(duì)抑菌圈內(nèi)模糊生長(zhǎng)或微小的菌落不能正確識(shí)別,而這些菌落對(duì)細(xì)菌的耐藥性的判定至關(guān)重要,讀取每個(gè)平板時(shí)必須進(jìn)行人工觀察。
(二)全自動(dòng)的微生物鑒定和藥敏試驗(yàn)分析系統(tǒng)
1.VITEK 系統(tǒng)
VITEK AMS是由生物-梅里埃公司生產(chǎn)的全自動(dòng)微生物鑒定和藥敏分析系統(tǒng)。第一代產(chǎn)品有以下四個(gè)規(guī)格VITEK AMS 32、60、120、240。由計(jì)算機(jī)主機(jī)、孵育箱/讀取器、充填機(jī)/封口機(jī)、打印機(jī)等組成。鑒定原理是根據(jù)不同微生物的理化性質(zhì)不同,采用光電比色法,測(cè)定微生物分解底物導(dǎo)致pH改變而產(chǎn)生的不同顏色,來判斷反應(yīng)的結(jié)果。在每張卡上有30項(xiàng)生化反應(yīng)。由計(jì)算機(jī)控制的讀數(shù)器,每隔1h對(duì)各反應(yīng)孔底物進(jìn)行光掃描,并讀數(shù)一次,動(dòng)態(tài)觀察反應(yīng)變化。一旦鑒定卡內(nèi)的終點(diǎn)指示孔到臨界值,則指示此卡已完成。系統(tǒng)最后一次讀數(shù)后,將所得的生物數(shù)碼與菌種數(shù)據(jù)庫標(biāo)準(zhǔn)菌的生物模型相比較,得到相似系統(tǒng)鑒定值,并自動(dòng)打印出實(shí)驗(yàn)報(bào)告。
獲得細(xì)菌的純培養(yǎng)后,調(diào)整菌懸液濃度,根據(jù)不同的細(xì)菌選擇相應(yīng)的藥敏試驗(yàn)卡片,在充液倉中對(duì)卡片進(jìn)行充液。置孵育箱/讀數(shù)器中孵育,自動(dòng)定時(shí)測(cè)試、讀取數(shù)據(jù)和判斷結(jié)果。VITEK可快速鑒定包括各種腸桿菌科細(xì)菌、非發(fā)酵細(xì)菌、苛氧菌、革蘭陽性球菌、革蘭陰性球菌、厭氧菌和酵母菌等500種臨床病原菌。具有20多種藥敏測(cè)試卡、97種抗生素和測(cè)定超廣譜β-內(nèi)酰胺酶測(cè)試卡,快速檢測(cè)細(xì)菌藥敏情況。
該系統(tǒng)有根據(jù)細(xì)菌耐藥規(guī)律而設(shè)定的專家系統(tǒng),可幫助校正和修改結(jié)果。對(duì)于專家系統(tǒng)提示的不可能的或極少見的耐藥表型應(yīng)予以充分重視,需采用確認(rèn)試驗(yàn)重新鑒定。如對(duì)萬古霉素耐藥的金黃色葡萄球菌,對(duì)泰能耐藥的腸桿菌,對(duì)青霉素耐藥的β溶血性鏈球菌等。
VITEK-2是生物-梅里埃公司開發(fā)的新一代微生物分析儀,其工作原理與VITEK AMS沒有大的差別,但它的容量更大,自動(dòng)化程度更高,并且使用64孔的反應(yīng)卡片,鑒定更準(zhǔn)確可靠,可同時(shí)測(cè)定20種抗生素的藥敏試驗(yàn)。
2. MicroScan Walk/ Away系統(tǒng)
MicroScan Walk/ Away系統(tǒng)由主機(jī)、真空加樣器、孵育箱/讀取器、計(jì)算機(jī)、打印機(jī)等組成。除采用傳統(tǒng)呈色反應(yīng)法外,同時(shí)采用敏感度極高的快速熒光測(cè)定技術(shù)來檢測(cè)細(xì)菌胞外酶,鑒定板有普通板和快速板兩種,普通板獲得結(jié)果需要16~18h,快速板測(cè)定只需2~3.5h。該系統(tǒng)有8種鑒定反應(yīng)板,可鑒定包括革蘭陰性菌、革蘭陽性菌、厭氧菌、酵母菌、嗜血桿菌和奈瑟菌等近800種細(xì)菌。藥敏部分采用比濁法進(jìn)行測(cè)定,90%菌株可在5.5h內(nèi)獲得對(duì)17~33種抗菌藥物的MIC值。此系統(tǒng)有walk / Away-40和96兩個(gè)型號(hào),40或96分別代表該系統(tǒng)可同時(shí)容納40或96個(gè)測(cè)試板。
3.PHOENIXTM 系統(tǒng)
PHOENIXTM System是新一代全自動(dòng)快速細(xì)菌鑒定/藥敏系統(tǒng),由BD公司生產(chǎn)。鑒定試驗(yàn)采用BD專利熒光增強(qiáng)技術(shù)與傳統(tǒng)酶、底物生化呈色反應(yīng)相結(jié)合的原理。藥敏試驗(yàn)采用傳統(tǒng)比濁法和BD專利呈色(Chromogenic)反應(yīng)雙重標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行藥敏試驗(yàn)結(jié)果判斷。儀器由主機(jī)、比濁儀、微生物專家系統(tǒng)等組成。有PHOENIXTM 100或50 二種型號(hào)。PHOENIXTM 100型分別可進(jìn)行100個(gè)鑒定試驗(yàn)和100個(gè)藥敏試驗(yàn)?设b定革蘭氏陽性菌139種、革蘭氏陰性菌158種。有鑒定板、藥敏板或鑒定/藥敏復(fù)合板3種可供選擇。每個(gè)鑒定藥敏復(fù)合板有51孔用于鑒定試驗(yàn),85孔用于藥敏試驗(yàn),可同時(shí)進(jìn)行17種抗菌素5種濃度或28種抗菌素3種濃度的MIC藥敏試驗(yàn)。90%細(xì)菌的鑒定在3~6h完成,鑒定準(zhǔn)確率大于90%,85%的細(xì)菌藥敏試驗(yàn)在4~6h內(nèi)出結(jié)果。
4.SENSITITRE ARIS系統(tǒng)
該系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)主機(jī)、孵育箱/讀數(shù)儀、全自動(dòng)加樣器等組成。在培養(yǎng)箱中設(shè)置可存放64塊板的轉(zhuǎn)盤,每塊板均能檢測(cè)3個(gè)標(biāo)本,故同時(shí)可檢測(cè)192個(gè)菌種標(biāo)本。在測(cè)定板底物中加入酶基質(zhì),使其與細(xì)菌產(chǎn)生的酶結(jié)合成熒光物質(zhì)。在較短時(shí)間內(nèi)能夠分析不同生化底物所反映出的熒光物質(zhì),通過熒光讀數(shù)儀檢測(cè)板孔中熒光Biocide和Willcox值來鑒定細(xì)菌。該系統(tǒng)的藥敏試驗(yàn)有兩種測(cè)定法,即當(dāng)采用人工判定時(shí)為比濁法,當(dāng)采用儀器自動(dòng)判讀時(shí)為熒光測(cè)定法。但均參照NCCLS的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)則來解釋結(jié)果。大多數(shù)菌種均可在5小時(shí)內(nèi)報(bào)告檢驗(yàn)結(jié)果。通常有革蘭陰性菌、革蘭陽性菌、厭氧菌、苛氧菌及真菌鑒定板和300多種抗菌藥物不同組合的藥敏板及鑒定/藥敏復(fù)合板。
(三)使用自動(dòng)化鑒定儀的局限性
1.自動(dòng)化鑒定系統(tǒng)是根據(jù)數(shù)據(jù)庫中所提供的背景資料鑒定細(xì)菌,數(shù)據(jù)庫資料的不完整將直接影響鑒定的準(zhǔn)確性。目前為止,尚無一個(gè)鑒定系統(tǒng)能包括所有的細(xì)菌鑒定資料。對(duì)細(xì)菌的分類是根據(jù)傳統(tǒng)的分類方法,因此鑒定也以傳統(tǒng)的手工鑒定方法為“金標(biāo)準(zhǔn)”。使用自動(dòng)化鑒定儀的實(shí)驗(yàn)室,應(yīng)對(duì)技術(shù)人員進(jìn)行手工鑒定基礎(chǔ)與操作技能培訓(xùn)。
2.細(xì)菌的分類系統(tǒng)隨著人們對(duì)細(xì)菌本質(zhì)認(rèn)識(shí)的加深而不斷演變,使用自動(dòng)化鑒定儀的實(shí)驗(yàn)室應(yīng)經(jīng)常與生產(chǎn)廠家聯(lián)系,及時(shí)更新數(shù)據(jù)庫。實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員應(yīng)了解細(xì)菌分類的最新變化,便于在系統(tǒng)更新之前即可進(jìn)行手工修改。
3.通過自動(dòng)化鑒定儀得出的結(jié)果,必須與其它已獲得的生物性狀(如標(biāo)本來源、菌落特征及其它的生理生化特征)進(jìn)行核對(duì),以避免錯(cuò)誤的鑒定。
三、自動(dòng)化的血液細(xì)菌培養(yǎng)系統(tǒng)
正常血液是無菌的,細(xì)菌侵入可導(dǎo)致菌血癥、敗血癥、膿毒血癥,及時(shí)準(zhǔn)確地進(jìn)行病原學(xué)診斷極為重要。傳統(tǒng)的血培養(yǎng)是抽取5ml血液注入血培養(yǎng)瓶中,放入孵箱,每天觀察結(jié)果,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,不能及時(shí)發(fā)陽性結(jié)果,易延誤診斷。
全自動(dòng)血液細(xì)菌培養(yǎng)儀主要優(yōu)點(diǎn)是可以在較短培養(yǎng)時(shí)間內(nèi)提示出血液培養(yǎng)瓶中有無微生物的存在。
1.BACTEC系列
BACTEC460、NR-730是早期的血液培養(yǎng)儀,目前基本上已被BACTEC9000系列替代(包括9050、9120和9240三種型號(hào),可分別容納50、120和240個(gè)培養(yǎng)瓶)。微生物在生長(zhǎng)過程中消耗培養(yǎng)基內(nèi)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),產(chǎn)生的二氧化碳直接激活瓶底部預(yù)埋的對(duì)二氧化碳濃度變化高度敏感的熒光物質(zhì),在激發(fā)光的激發(fā)下放出熒光,熒光的強(qiáng)度變化直接反映瓶?jī)?nèi)二氧化碳濃度變化,來判斷瓶?jī)?nèi)有無微生物生長(zhǎng)。根據(jù)不同的培養(yǎng)要求,該系統(tǒng)配置了標(biāo)準(zhǔn)需氧/厭氧培養(yǎng)瓶、有中和抗菌藥物的樹脂培養(yǎng)瓶、厭氧菌和真菌等多種培養(yǎng)瓶。細(xì)菌培養(yǎng)生長(zhǎng)曲線、結(jié)果等均可在聯(lián)機(jī)的計(jì)算機(jī)上顯示出來。
2.BacT/Alert系統(tǒng)
該系統(tǒng)有BacT/Alert48、72、96、120、240及3D等型號(hào)。主要測(cè)定原理為當(dāng)培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)有微生物生長(zhǎng),代謝過程中產(chǎn)生的二氧化碳可經(jīng)過半透膜滲透至瓶底,與固定于瓶底的Novel/CO2感應(yīng)器結(jié)合,產(chǎn)生顏色變化,通過光電檢測(cè)得知二氧化碳變化情況。通過計(jì)算機(jī)處理后,在曲線圖上反映、分析、判斷陰性或陽性結(jié)果,并及時(shí)報(bào)警。該系統(tǒng)可在任何時(shí)間內(nèi)放入培養(yǎng)瓶,通過條碼識(shí)別允許該標(biāo)本進(jìn)入系統(tǒng),并連續(xù)跟蹤監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)配置有需氧培養(yǎng)瓶、厭氧培養(yǎng)瓶、中和抗生素需氧瓶、中和抗生素厭氧瓶、小兒培養(yǎng)瓶、血液分枝桿菌培養(yǎng)瓶和痰液分枝桿菌培養(yǎng)瓶等。
3. VITAL系統(tǒng)
主要測(cè)定原理為使用均質(zhì)熒光技術(shù)的快速培養(yǎng)系統(tǒng),培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)的液體培養(yǎng)基中含有熒光底物,當(dāng)細(xì)菌生長(zhǎng)后,產(chǎn)生的質(zhì)子、電子和離子與熒光分子結(jié)合后,使熒光物變成無熒光化合物,通過測(cè)量每瓶?jī)?nèi)熒光強(qiáng)度來反映細(xì)菌生長(zhǎng)情況。
4.ESP血培養(yǎng)系統(tǒng)
主要測(cè)定原理為細(xì)菌在生長(zhǎng)過程中消耗氧,產(chǎn)生氮?dú)狻錃夂投趸迹瑢?dǎo)致培養(yǎng)瓶?jī)?nèi)壓力改變。該系統(tǒng)采用氣壓傳感技術(shù),通過壓力傳感器監(jiān)測(cè)瓶?jī)?nèi)壓力變化,報(bào)警提示有細(xì)菌生長(zhǎng)。
四、結(jié)核分枝桿菌快速檢測(cè)系統(tǒng)
結(jié)核分枝桿菌的經(jīng)典培養(yǎng)是將標(biāo)本接種在特定培養(yǎng)基上,定時(shí)觀察,15天后生長(zhǎng)的為可疑菌落。判定陰性需8周時(shí)間,要完成陽性病例的鑒定、藥物敏感試驗(yàn)需2~3個(gè)月,且陽性率低,不易標(biāo)準(zhǔn)化。二十世紀(jì)七十年代以來,采用14C棕櫚酸作為底物快速檢測(cè)結(jié)核分枝桿菌,使快速分離及鑒定結(jié)核分枝桿菌成為可能。第一代的儀器為BD公司的BACTEC 460TMTB培養(yǎng)儀,由于14C的放射性環(huán)境污染及探針穿刺開放等缺陷,基本上已被淘汰。BACTEC 9000系列為了克服放射性的缺陷,改用熒光增強(qiáng)技術(shù)。由于分枝桿菌的生長(zhǎng)需要添加一定濃度的二氧化碳,因此檢測(cè)培養(yǎng)瓶中氧濃度的變化比二氧化碳濃度的變化更加敏感直接。BACTEC 9000系列利用對(duì)氧濃度敏感的熒光物質(zhì),來測(cè)定培養(yǎng)瓶中結(jié)核分枝桿菌的生長(zhǎng)。BACTECTMMYCO/FTIC(含溶血素分枝桿菌/真菌培養(yǎng)瓶)適用于血液及無菌體液中結(jié)核分枝桿菌和真菌的檢測(cè)。由于添加了溶血素,破壞了紅細(xì)胞等血細(xì)胞對(duì)氧的利用,避免了假陽性。BACTECTMMYCO/FSPuta培養(yǎng)適用于其它污染標(biāo)本的使用。在此二種瓶中有陽性生長(zhǎng)時(shí),需鑒別是結(jié)核分枝桿菌還是真菌及其它細(xì)菌生長(zhǎng)所引起的陽性,它們僅適用于結(jié)核分枝桿菌的篩查。
BACTEC960和BacT/ALERT3D系統(tǒng),可進(jìn)行結(jié)核分枝桿菌的初代培養(yǎng)、陽性結(jié)果的鑒定和藥敏試驗(yàn)。通過對(duì)標(biāo)本的消化處理后,接種分枝桿菌快速培養(yǎng)管。培養(yǎng)管的基本組成為:①改良Middle Brook 7H9分枝桿菌專用增菌肉湯。②抗菌劑 兩性霉素B,阿洛西林,奈啶酸,多粘菌素B,甲氧嘧啶,萬古霉素。③營(yíng)養(yǎng)添加劑。平均陽性檢出時(shí)間為9~13d,鑒定4~5d。大大加快了結(jié)核分枝桿菌的檢出。
還有一些適用于小型實(shí)驗(yàn)室的手工結(jié)核分枝桿菌快速鑒定系統(tǒng)。包括標(biāo)本前處理管、結(jié)核分枝桿菌快速生長(zhǎng)管、鑒定試驗(yàn)管、藥敏試驗(yàn)管及熒光判讀器。