質譜技術在臨床微生物實驗室中的應用進展

廖正豐 譚志元

關鍵詞：質譜技術;臨床微生物實驗室;應用

【中圖分類號】Q93 【文獻標識碼】A 【文章編號】1673-9026（2022）10--01

前言

微生物實驗在臨床疾病診斷、治療中具備較高實施必要性，原因在于通過開展微生物試驗，可檢出致病菌、菌種及類型，同時明確患者病情進展情況，由此指導臨床制定適宜治療方案，有助于臨床診療工作開展[1-2]。質譜分析法是通過對被測樣品離子的質荷比的測定來進行分析的一種分析方法。對微生物具備鑒定作用，檢測時使樣品中的分析物在離子源中發生電離，生成不同電離分子質荷比的帶電荷離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。質量分析器將同時進入其中的不同質量的離子，按質荷比m＼z大小分離。分離后的離子依次進入離子檢測器，采集放大離子信號，經過計算機處理，繪制成質譜圖。以此分析生物分子，鑒別微生物類型。應用質譜技術與臨床微生物實驗室微生物檢測當中，經由該技術檢測，能夠在短時間內對微生物類型做到檢出，具有檢測效率高、精準度良好等特點，相比其他檢測方式，應用效果具備優勢[3-4]。基于此，本次對臨床微生物實驗室中質譜技術的應用進展開展分析，現做報告，內容如下：

1.MALDL-TOF-MS技術分析

臨床微生物實驗室對微生物檢測具備適用性的檢測方式多樣，既往行檢測期間，多以傳統微生物鑒定方式進行檢測，經由染色、觸酶、氧化酶等操作，分辨菌種類型[5-6]。雖然該方式具備微生物鑒定作用，但檢測耗時較長，加之工作人員操作、環境因素等影響，其檢出結果準確性略顯不足。MALDL-TOF-MS技術在對微生物進行檢測期間，其對菌種具備較高敏感性及高分辨率，易于區分鑒別存在相似性的菌株[7]。在檢測過程中，基質輔助激光解析電離飛行時間質譜（MALDL-TOF-MS）技術操作便捷，受環境及外在因素影響較小，因此檢測所得結果精準度較高，在臨床疾病診斷中能夠為其提供可靠依據。MALDL-TOF-MS技術原理是以激光激發方式使靶板上微生物與基質的蛋白質進入真空飛行管，使用檢測器，對其飛行時間進行匯總，構建曲線圖譜，比對數據庫中信息，分辨微生物種類[8]。在臨床中，MALDL-TOF-MS技術能夠對多種類型菌種做準確檢出，但在既往應用中發現，該項技術并不適用于沙門和志賀鑒定存在不足，檢出率不及預期，因此屬該項檢測所存弊端[9]。

2.質譜檢測法的原理與發展

質譜檢測法是以質譜儀離子源電離效應為原理所誕生的檢測技術，在行檢測期間，質譜儀離子源通過電離效應對目標物釋放能量，目標物對能量進行吸收后，將產生離子化效能，將其帶入質譜儀，由質譜儀捕捕捉帶電粒子信號，所取得信號比較標準物質圖譜信息，即可對為樣本中微生物類型做出鑒別，從而做出診斷[10-11]。相比臨床微生物實驗室其他微生物檢測方式，質譜檢測法微生物檢測作用、菌種鑒別效果等方面均具備優勢性，且在醫療科技不斷發展的今天，質譜檢測法技術逐漸得到完善，因此在檢測過程中，質譜檢測法檢測時效性、菌種檢出率、準確性等方面均顯著提升，由此滿足臨床疾病診療中及時開展救治的工作需求，同時有助疾病確診，增進診療工作開展準確性，具備良好檢測實施效果，在微生物檢測中，質譜檢測法具備較高實施必要性[12-13]。

3.目前MALDL-TOF-MS技術的應用現狀

MALDL-TOF-MS技術是以菌種檢出類型多樣、檢測效率高、檢測精準度良好等為技術優勢，行檢測時，經由電離技術、能量吸收、探測器采集離子飛行時間等，鑒別菌種類型，以實現高效、快速鑒定菌種的檢測目的，技術優勢性明顯[14]。隨著現今藥物濫用、不合理用藥等情況發生幾率升高，致病菌變異情況屢見不鮮，致病菌菌種變異后，其傳播幾率、感染幾率及耐藥性等方面均將大幅度提升，由此造成臨床救治工作開展困難性，不利于患者疾病康復[15]。采用MALDL-TOF-MS技術實施微生物檢測，首先，MALDL-TOF-MS技術能夠對菌種進行鑒別，區分其類型，對疾病致病成因檢出具有促進作用;其次，MALDL-TOF-MS技術檢測鑒定菌種，能夠輔助臨床對治療藥物進行合理選擇，準確規劃藥物使用劑量，因此對患者康復能夠產生間接影響;最后，MALDL-TOF-MS技術鑒定所需樣本量極少，且檢測效率較高，操作便捷、準確性良好，綜合應用價值遠高于其他檢測方式[16]。

4.質譜技術在臨床微生物實驗室中的應用

4.1 真菌鑒定

真菌屬真核微生物，其形態、組織結構等均較其他類型微生物存在明顯差異性。采用質譜技術對真菌實施鑒定，不同類型、品種的菌種在檢測結果檢出率及鑒定準確性等均存在差異性。行檢測期間，真菌菌絲、分生孢子及其形態等方面，在檢測期間對蛋白質譜造成一定影響，如癬菌、小柱孢屬菌等菌種檢測，期間并未能獲取質譜信號，由此造成鑒定誤差，影響檢測結果。而酵母菌、格特隱球菌等菌種檢測中，質譜技術能夠對其做到精準檢出，同時在檢測中菌種類型，對該類菌種檢出率、鑒別精準度等方面均良好。因此在真菌鑒定中，質譜技術具備一定應用價值，對部分菌種鑒定具備適用性，需根據實際情況做合理使用[17-18]。

4.2 血液及體液標本的培養鑒定

臨床微生物實驗室行檢測期間，所用檢測樣本可分為血液、體液兩大類，進一步劃分，體液還可分為尿樣、腦脊液、滲出液、分泌物等多種類型，對血液及體液標本進行鑒定，首選需對樣本中菌種進行取樣、培養，以便于后續檢測操作，從而檢測、鑒別菌種類型。通過既往臨床行檢測觀察發現，血液樣本行質譜技術檢測，革蘭陰性菌檢出率較高，而革蘭陽性菌檢出率略低;體液樣本檢測中，處理樣本所用溶液對菌種鑒定結果存在影響性，由此導致部分菌種鑒定準確率下降，如尿液樣本中大腸埃希菌、腦脊液樣本中肺炎鏈球菌等，菌種類型鑒定結果不佳，不利于臨床疾病確診，因此在菌種鑒定中，根據患者疾病癥狀反應，合理選取檢測樣本進行檢測，有助于質譜技術對致病菌檢測、鑒定作用發揮[19]。

4.3 ?厭氧菌鑒定

厭氧菌是臨床中常見致病菌種類型，是導致血液感染及組織器官感染等疾病只要致病成因，厭氧菌以能在無氧環境下滋生、增殖為主要特點，于人體免疫系統薄弱時，易誘發人體炎癥反應，從而導致疾病發生。厭氧菌菌種類型多樣，且致感染幾率高，且不同菌種需采用不同類型抗生素類藥物，方可達到疾病治療目的。因此，采用質譜技術對厭氧菌進行鑒定，采集檢測樣本后，采用MALDL-TOF-MS檢測儀對樣本進行檢測分析，60分鐘至120分鐘內即可獲取菌種鑒定結果，明確樣本中所感染厭氧菌菌株類型，菌種檢出率及鑒定準確率均較高，在厭氧菌鑒定中，質譜技術具備極佳檢測效果[20]。

4.4 細菌鑒定

應用質譜技術對細菌進行檢測，相比傳統檢測方式，檢測所需樣本量較小，取樣后，經由細菌分離、培養，可對腸桿菌科、發酵型革蘭陰性桿菌、葡萄球菌、鏈球菌、酵母菌等多種菌種做到準確檢出及類型鑒別，檢測準確率較高。但部分細菌菌種檢測中，質譜技術檢測符合率略顯不足，以沙門菌科和志賀菌科等檢測結果未能達到預期，這一情況的發生，以細菌親緣關系相近、殊蛋白指紋圖譜峰特征不明顯為主要原因，因此在對細菌菌種進行鑒別中，質譜技術還需做進一步完善。

結束語

質譜技術在臨床微生物實驗室中，具有一定應用價值，該項技術可對真菌、厭氧菌、部分細菌等菌種類型做到準確檢出，通過將所獲取質譜數據與細菌庫標準菌株圖譜進行比較，即可對菌種類型進行鑒別，以此發揮質譜技術菌種鑒定功能。為進一步提高質譜技術在臨床微生物實驗室中應用價值，完善細菌庫標準菌株圖譜，豐富數據數量，以此為菌種鑒別提供更多參考數據，以此提高菌種檢出數量及鑒別精準度，從而在微生物檢測中，使質譜技術優勢性能夠得到充分發揮。

綜上，臨床微生物實驗室菌種檢測中，質譜技術具備良好應用效果，較其他檢測技術更具菌種鑒別優勢性。

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