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鑒“微”知“株”丨MALDI-TOF MS，幾分鐘完成菌種“身份識(shí)別”

2023-09-25 15:33 作者:CICCTECH 0人讀過 | 我要投稿

MALDI-TOF MS是什么？

? ? 基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry)是一種基于微生物特征蛋白指紋圖譜的快速鑒定技術(shù)，與傳統(tǒng)微生物鑒定方法相比，它可以在幾分鐘內(nèi)完成微生物菌種在種水平的鑒定，具有簡單、快速、穩(wěn)定、高通量、經(jīng)濟(jì)高效等優(yōu)勢，在臨床微生物學(xué)、食品飼料檢測、環(huán)境監(jiān)測及生物制藥等領(lǐng)域的研究中具有廣闊應(yīng)用前景。

? ? MALDI-TOF MS質(zhì)譜儀主要由離子源、飛行時(shí)間分析器和離子檢測器三部分組成。

? ? 將待檢樣品與基質(zhì)液點(diǎn)在金屬靶板上，待溶劑完全揮發(fā)后二者形成共結(jié)晶，利用離子源發(fā)射激光照射共結(jié)晶薄膜時(shí)，基質(zhì)分子會(huì)吸收能量與樣品解吸附并使其電離，電離的生物分子在電場作用下加速通過真空飛行管，根據(jù)不同帶電離子到達(dá)檢測器的時(shí)間及離子的數(shù)量得到質(zhì)荷比值(m/z)及相對(duì)信號(hào)值，形成待檢樣品相應(yīng)的質(zhì)譜峰圖。

檢測器的配套軟件自動(dòng)以離子質(zhì)荷比為橫坐標(biāo)，離子峰為縱坐標(biāo)形成待檢樣品的核糖體蛋白指紋圖譜（以黑曲霉CICC 2487為例），通過與數(shù)據(jù)庫中已知微生物菌種的標(biāo)準(zhǔn)圖譜比對(duì)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)待檢樣品在屬或種水平的精準(zhǔn)鑒定。

一圖了解MALDI-TOF MS檢測流程

MALDI-TOF MS檢測有三種樣品制備方式：直接轉(zhuǎn)移法、擴(kuò)展轉(zhuǎn)移法和甲酸提取法。

1.直接轉(zhuǎn)移法：挑取單菌落涂抹在金屬靶板上，滴加基質(zhì)液上機(jī)檢測。

2.擴(kuò)展轉(zhuǎn)移法：在直接轉(zhuǎn)移法基礎(chǔ)上增加一步，即在金屬靶板的單菌落涂層上滴加1 μL 70%甲酸水溶液。

3.甲酸提取法：需先對(duì)待檢樣品進(jìn)行甲酸提取處理，然后點(diǎn)樣和上機(jī)檢測。

MALDI-TOF MS助力多領(lǐng)域微生物快速檢測和鑒定

1. MALDI-TOF MS聯(lián)合致病菌快速檢測管鑒定即食食品中的大腸埃希氏菌O157:H7

MALDI-TOF MS聯(lián)合致病菌快速檢測管對(duì)150份不同來源、不同種類即食食品的人工污染樣品和自然樣品進(jìn)行檢測，檢測結(jié)果表明該方法鑒定結(jié)果與GB 4789.36—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)?食品微生物學(xué)檢驗(yàn) 大腸埃希氏菌O157:H7/NM檢驗(yàn)》方法完全一致，且檢測效率提高了30%[1]。

2.?MALDI-TOF MS技術(shù)檢測和鑒定重癥肺炎痰液樣本中病原菌

采用MALDI-TOF技術(shù)、VITEK-2 Compact全自動(dòng)微生物鑒定系統(tǒng)和基因測序法對(duì)214例重癥肺炎患者痰液樣本進(jìn)行病原菌檢測和鑒定。以基因測序法為金標(biāo)準(zhǔn)，比較另外兩種檢測方法對(duì)病原菌的鑒定結(jié)果，對(duì)比兩種檢測技術(shù)對(duì)病原菌的鑒定率以及鑒定結(jié)果差異。結(jié)果顯示MALDI-TOF技術(shù)對(duì)重癥肺炎痰液樣本病原菌鑒定準(zhǔn)確率為94.86%，明顯高于VITEK-2技術(shù)（88.32%），誤診率明顯低于VITEK-2技術(shù)[2]。

MALDI-TOF MS相關(guān)國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)

? ? 中國工業(yè)微生物菌種保藏管理中心（CICC）是中國唯一的國家級(jí)工業(yè)微生物菌種保藏管理中心，是具備CMA和CNAS雙資質(zhì)的專業(yè)檢測研究機(jī)構(gòu)。中心擁有國內(nèi)第一臺(tái)MALDI-TOF MS（smart）設(shè)備，并且MALDI-TOF MS鑒定方法已通過ISO 17025檢測實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可，可為您提供專業(yè)、高效的微生物鑒定服務(wù)。

? ? 中心目前已完成千余株工業(yè)微生物菌種的MALDI-TOF MS鑒定，在屬水平上的鑒定準(zhǔn)確率高達(dá)93%。數(shù)據(jù)庫主菌種庫中包含細(xì)菌、酵母菌和絲狀真菌4286個(gè)種，11897株菌株，涵蓋芽胞桿菌屬、雙歧桿菌屬、酵母菌、霉菌等常見工業(yè)微生物菌種。