細菌自動(dòng)鑒定及藥敏系統的研究進(jìn)展(2)

（四）Vitek Ⅱ：

 

　　在第一代Vitek的基礎上發(fā)展而成。有4個(gè)架子，每個(gè)架子能容納15片試驗卡。司同時(shí)容納60片試驗卡，每片試驗卡包含64個(gè)反應孔，采用快速熒光法測定細菌，2小時(shí)提供鑒定報告，鑒定敏感度高，分辨能力強�？稍阼b定的同時(shí)進(jìn)行藥敏試驗，結果可分級報告(先完成的藥敏結果先報告)。該儀器具有高級專(zhuān)家系統，可根據藥敏試驗的表則結果提示有何種耐藥機制的存在，對耐藥機制推斷準確性大于90％，MIC平均藥敏檢測所需時(shí)間9.74小時(shí)，比傳統方法縮短1天檢測時(shí)間，能對藥敏試驗的結果進(jìn)行“解釋性”判讀。該專(zhuān)家系統還能自動(dòng)復核檢驗結果，如發(fā)現鑒定與藥敏不符合的現象，即發(fā)出提示，要求進(jìn)行復查。

 

（五）SENSITITRE MICROBIOLOGY SYSTEMS ARIS英國先德熒光快速微生物鑒定/藥敏系統工作原理

 

1.概述：

 

　　SENSITITRE MICROBIOLOGY SYSTEMS ARIS由英國Accu Med公司于20世紀70年代開(kāi)始研制生產(chǎn)。1996年12月美國惠好公司正式成為SENSITITRE在中國的總代理。分為全自動(dòng)SENSITITRE Aris和半自動(dòng)Auto-Reader兩種組合�？设b定細菌180種。數據庫含500種細菌資料�？蓪�200種抗生素進(jìn)行分析，在全世界有800家用戶(hù)。1996年12月進(jìn)入中國。國內5家用戶(hù)。

 

2．原理：

 

(1)鑒定原理：

 

　　通過(guò)檢測熒光的增加間接地測定MIC值。SENSITITRE系統采用傳統生化反應，8進(jìn)位數碼鑒定及熒光分析項結合。熒光分析是用熒光標記細菌表面特異酶的底物，經(jīng)細菌水解底物產(chǎn)生熒光來(lái)判斷結果。不同的細菌作用于不同的底物，激發(fā)出不同強度的熒光，即可鑒定不同的細菌。Sensititre的96孔鑒定板中共有32個(gè)生化反應，每4項生化反應為一組，第1項生化反應陽(yáng)性值為“8”，第二項反應陽(yáng)性值為“4”，第三項反應陽(yáng)性值為“2”，第四項反應陽(yáng)性值為“1”，各項反應陰性記為“0”。將每組4項反應的陰、陽(yáng)性結果轉換成數值并相加，如2、3項生化反應為陽(yáng)什，其組值為“6”。若組值超過(guò)9，則以字母代表，如第1、3項生化反應為陽(yáng)性，組值應為“10”，此時(shí)就以“A”表示，若組值為11，則以“B”表示，以此類(lèi)推。將各組反應的組值相加，32項生化反應可得到一組8位數的生物數碼。

 

(2)MIC測定原理：

 

　　采用NCCLS推薦改良的微量肉湯稀釋2-8點(diǎn)，在每一反應孔內參與熒光底物，若細菌生長(cháng)，表面特異酶系統水解熒光底物，激發(fā)熒光，反之無(wú)熒光。以最低藥物濃度仍無(wú)熒光產(chǎn)生的濃度為最低抑菌濃度(MIC)。首創(chuàng )熒光快速分析技術(shù)，鑒定／藥敏分析時(shí)間明顯縮短。結果更準確。

 

　　卓越的藥敏分析技術(shù)，可進(jìn)行全值藥敏和閾值藥敏分析。全值8點(diǎn)藥敏分析法。

 

　　采用最先進(jìn)的熒光8點(diǎn)藥敏分析法，他是將每種抗生素稀釋成8種不同濃度進(jìn)行藥敏分析，從而達到更準確的藥敏結果，實(shí)現真正的MIC，對藥劑量的控制更準確，大大提高臨床檢測及治療水平。

 

3．結構組成

 

（1）硬件

 

　　模塊式組件：手動(dòng)、自動(dòng)、全自動(dòng)可自由組合，易于升級。在A(yíng)RIS的孵育箱有可盛放64板的轉盤(pán)。鑒定實(shí)驗中無(wú)需添加試劑和另測試驗。

 

A．Sensitouch(手動(dòng)裝置)

B．ARIS(全自動(dòng)裝置)

C．AutoReader(自動(dòng)裝置)

D．AutoInoculatot(全自動(dòng)加樣器)

 

(2)軟件

 

　　采用功能強大的UNIX工作站系統軟件平臺，可直接進(jìn)入全院網(wǎng)絡(luò )同應用，軟件適用于各種組合的硬件系統。根據NCCLS標準設定強大的流行病學(xué)統計功能�？呻S時(shí)通過(guò)軟件升級來(lái)增強系統功能。

 

(3)耗材

 

　　96孔國際標準板，獨創(chuàng )3個(gè)樣本／每塊板、鑒定板、全值藥敏板、閾值藥敏板、鑒定／藥敏組合板、自由設定板。超過(guò)500種革蘭氏陰性致病菌及革蘭氏陰性菌。全世界最多最新的(300多種)抗生素藥敏分析，各種板有效期為18-24各月。全部消耗品常溫保存，避免預升溫過(guò)程。

 

4．性能特點(diǎn)

 

(1)首創(chuàng )熒光快速鑒定／藥敏分析

(2)95％的革蘭氏陰性菌鑒定在5小時(shí)內完成。

(3)獨創(chuàng )每塊板上分析3個(gè)樣本

(4)干燥試劑技術(shù)使各種板有效期為18-24個(gè)月

(5)全部消耗品常溫保存，避免預升溫過(guò)程

(6)符合NCCLS標準的全值藥敏分析技術(shù)

(7)半自動(dòng)組合可升級為全自動(dòng)裝置。

 

（六） BD Phoenix System“鳳凰”全自動(dòng)細菌/鑒定藥敏系統

 

1．概況1998年Becton Dickinson and Company公司Phonenix全自動(dòng)細菌鑒定藥敏系統

 

2．原理

 

(1)鑒定原理：采用熒光增強原理與傳統酶、底物生化呈色反應結合的原理。

 

(2)藥敏試驗原理：通過(guò)傳統比濁法(Turbidity)和BD專(zhuān)利呈色(Chromogenic)反應雙重標準及熒光的增加間接地測定MIC值。

 

3．結構與組成

 

　　PHOENIXTM100主機(PHOENIXTM50)；BBL比濁儀；BDXPertTM微生物專(zhuān)家系統；BD EpiCenterTM微生物實(shí)驗室專(zhuān)業(yè)數據管琿系統。

 

4．性能特點(diǎn)

 

（1）同時(shí)檢測100份鑒定／藥敏標本，分別檢測100份鑒定標本及100份藥敏標本，總標本量為200份。

 

（2)140 GP database 80％ID 6 Hrs革蘭氏陽(yáng)性標本鑒定時(shí)間僅需4小時(shí)．準確度91％-95％；

160 GN database 95％ID 3-5 Hrs革蘭氏陰性標本鑒定藥敏時(shí)間僅需3小時(shí)，準確度91％-95％；

78種藥物GN—90％ in 5 Hrs；GP—80％ in 6 Hrs，95％ in 10 Hrs?真正的MIC實(shí)驗結果。藥敏試驗時(shí)間4-6小時(shí)，準確度95％。無(wú)需附加實(shí)驗．

 

(3)自動(dòng)維護、自動(dòng)質(zhì)控。

 

(4)細菌鑒定種類(lèi)革蘭氏陽(yáng)性菌112種，革蘭氏陰性菌158種、厭氧菌、酵母菌、奈瑟氏菌及嗜血桿菌等。藥敏實(shí)驗所選抗生素98種：青霉素類(lèi)、頭胞菌素類(lèi)、氨基苷類(lèi)、大環(huán)內脂類(lèi)、喹諾酮類(lèi)、四環(huán)素類(lèi)、抗真菌藥、抗菌復合劑。

 

(5)鑒定板、藥敏板、或鑒定／藥敏復合板。鑒定／藥敏復合板51孔用于鑒定實(shí)驗，85孔用于藥敏實(shí)驗，可同時(shí)進(jìn)行17種抗生素5種濃度或28種抗菌素3種濃度的MIC藥敏實(shí)驗。

 

(6)BD微生物專(zhuān)家數據處理系統對鑒定/藥敏結果進(jìn)行能夠專(zhuān)業(yè)性分析判斷。

 

（七）MicroScan微生物自動(dòng)鑒定及藥敏系統工作原理

 

1．概況

 

　　MicroScan自動(dòng)細菌鑒定系統由DadeMicroScan公司生產(chǎn)，其中包括全自動(dòng)系列Walkaway 40和Walkaway 96以及半自動(dòng)系列AutoScan-4。MicroScan系列是美國最普遍使用的(全自動(dòng)、半自動(dòng)、手工)鑒定系列之一，龐大的菌種資料庫可鑒定近500種細菌。

 

　　1984年半自動(dòng)AutoScan-4研制成功投入市場(chǎng)

 

　　1989年全自動(dòng)Walkaway研制成功，1991年正式上市。

 

2．原理

 

　　MicroScan的WalkAway系列則采用8進(jìn)制計算法分別將28個(gè)生化反應轉換成8位生物數碼。計算機系統自動(dòng)將這些生物數碼與編碼數據庫進(jìn)行對比，獲得相似系統鑒定值�？焖贌晒飧锾m陽(yáng)(陰)性板則根據熒光法的鑒定原理，熒光物質(zhì)均勻地混在培養基中，將菌種接種到鑒定板后，通過(guò)檢測熒光底物的水解、底物被利用后的pH變化、特殊代謝產(chǎn)物的生成和某些代謝產(chǎn)物的生成率來(lái)進(jìn)行菌種鑒定。

 

3．結構

 

　　系統主要由WalkAway96儀器、測試板、快速接種系統和數據管理系統四部分組成。

 

1．WalkAwav96儀器部分測試板放入孵育箱后，在20min到3h內(山測試板的型號決定)系統要對測試板進(jìn)行一次初讀，初讀的結果將作為以后讀板結果的對照。通過(guò)比色法測定的測試板經(jīng)適當的孵育后，有些測試孔需添加試劑，此時(shí)WalkAway系統會(huì )自動(dòng)添加，并延長(cháng)孵育的時(shí)間，一般為5-30min。通過(guò)熒光法測定的測試板不需添加試劑，孵育完成后，系統立即讀板并將各孔的檢測數據自動(dòng)儲存起來(lái)。

 

　　WalkAway的熒光測定系統可直接對熒光測試板各孔中產(chǎn)生的熒光進(jìn)行測定，并將熒光信號轉換成電信號，數據管理系統將這些電信號轉換成數碼，與原已儲存的對照值相比較，推斷出菌種的類(lèi)型及藥敏結果。常規測試板則直接檢測電信號，從干涉濾光片過(guò)濾的光通過(guò)光導纖維導入測試板上的96個(gè)測試孔，光感受二極管測定通過(guò)每個(gè)測試孔的光量，產(chǎn)生相應的電信號，從而推斷出菌種的類(lèi)型及藥敏結果。

 

　　在特殊情況下，藥敏測試板會(huì )出現讀板失敗的現象，此時(shí)可以用肉眼來(lái)校讀。直接觀(guān)察各孔中細菌的生長(cháng)情況，若長(cháng)菌，則記為陽(yáng)性，若不長(cháng)菌，則記為陰性，將結果輸入微機中，數據管理系統會(huì )得出藥敏結果。

 

2. 測試板 采用96孔塑料板作為測試板，孔內包被有用于菌種鑒定的生化反應的底物，或是用于測定MIC的不同稀釋濃度的各種抗生素，每孔可容納120μl的液體。每個(gè)板中均設有對照孔和生長(cháng)孔。若讀板時(shí)檢測到生長(cháng)孔中的細菌生長(cháng)量不夠，就會(huì )給出“生長(cháng)不充分”的提示，系統自動(dòng)延長(cháng)孵育時(shí)間。MicroScan測試板的類(lèi)型各測試板上都附有條形碼，上機前經(jīng)條形碼掃描器掃描后可被系統識別，系統會(huì )自動(dòng)給測試板編號，以防標本混淆。

 

　　MicroScan測試板的類(lèi)型

 

革蘭陰性板 普通顯色革蘭陰性板 快速熒光革蘭陰性板

革蘭陽(yáng)性板 普通顯色革蘭陽(yáng)性板 快速熒光革蘭陽(yáng)性板

快速熒光顯色板 厭氧菌板 酵母菌板 苛氧菌板

 

3．快速接種系統 系統配有真空接種器，可一次完成96孔菌液的接種。需指出的是，有許多細菌自動(dòng)鑒定系統都配有自動(dòng)接種器，大致可分為兩類(lèi)：真空接種器和活塞接種器，以真空接種器應用較多。并且接種器上一般都配有標準麥氏濃度比濁儀，操作時(shí)只需將稀釋好的菌液放入比濁儀中確定濃度即可。

 

4．數據管理系統負責數據的轉換及分析處理，并具有強大的統計功能，可進(jìn)行菌種發(fā)生率、菌種分離率、抗生素耐藥率等流行病學(xué)統計。

 

四、注意事項

 

1．待檢細菌在用該系統測試前必須作涂片和革蘭染色，根據染色反應選擇所需試卡。

2．菌懸液配制后應在20min之內接種完畢并放入孵箱讀數器。

3．測試卡號必須書(shū)寫(xiě)清楚。

4．被測試細菌要求培養時(shí)間在18—24h之間，新培養物最長(cháng)不應超過(guò)48h，厭氧菌培養物不應超過(guò)72h。

5．加樣器和鹽水瓶應保持清潔、無(wú)菌。

6．認真標記外加試驗。

7．卡片要輕拿輕放，防止氣泡產(chǎn)生。

8．待檢菌同時(shí)作鑒定和藥敏試驗時(shí)，二卡片應寫(xiě)同一測試卡號并放置同一卡片架上。

9．嚴格按手冊規定進(jìn)行開(kāi)機和關(guān)機，防止因程序錯誤造成信息丟失。

 

五、細菌快速檢測儀的儀器維修

 

1．定期清潔真空倉、封口器和讀數器反光鏡，避免由于灰塵而影響判斷的正確性。

2．定期(3個(gè)月)用ATCC標準菌株測試各種試卡一次，并作好質(zhì)控記錄。

3．建立故障和維修記錄，詳細記錄每次故障的時(shí)間、內容、性質(zhì)、原因和解決辦法。

4．定期由工程師作全面保養，并排除故障隱患。

 

六、細菌自動(dòng)鑒定及藥敏系統的進(jìn)展趨勢

 

　　微生物鑒定的自動(dòng)化可以縮短微生物的鑒定時(shí)間，并可促進(jìn)實(shí)驗室內和實(shí)驗室間的標準化，但是，它的試劑消牦費用、一次性設備投入都很高，在某些情況下其結果還需要候補方法確認。今后仍將致力于發(fā)展低費用，減少或取消候補方法確認，快速報告能在更短的時(shí)間內產(chǎn)生，提高智能化水平。

作者：北京中醫藥大學(xué)東方醫院檢驗科 陶慶春 安鵬 陳曉丹

 

參考資料

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[2]張卓然主編．臨床微生物學(xué)和微生物學(xué)檢驗(全國高等醫學(xué)院校教材)．人民衛生出版社,2003第3版

[3]張秀珍主編，當代細菌檢驗與臨床．人民衛生出版社，1999

[4]朱根娣主編．臨床常用檢驗儀器原理、構造、維護，上�？茖W(xué)技術(shù)文獻出版社,2002,8；

[5]李祖江主編．醫用檢驗儀器原理使用與維修．人民衛生出版社，1997,3；

[6]從玉隆主編．當代檢驗分析技術(shù)與臨床．中國科學(xué)技術(shù)出版社,2002,4；

[7]彭黎明主編．檢驗醫學(xué)自動(dòng)化及臨床應用．人民衛生出版社,2003,1

[8]陶義訓主編．現代檢驗儀器導論．上�？茖W(xué)技術(shù)出版社,2002,8；

[9]bioLEADER微生物檢驗通訊2004年夏季刊

[10]學(xué)術(shù)會(huì )議資料匯編

[11]儀器廠(chǎng)商產(chǎn)品宣傳資料等

 

摘自《臨床檢驗及實(shí)驗室設備》2005年6月第七卷第2期