细菌自动鉴定及药敏系统的研究进展(2)

（四）Vitek Ⅱ：

 

　　在第一代Vitek的基础上发展而成。有4个架子，每个架子能容纳15片试验卡。司同时容纳60片试验卡，每片试验卡包含64个反应孔，采用快速荧光法测定细菌，2小时提供鉴定报告，鉴定敏感度高，分辨能力强。可在鉴定的同时进行药敏试验，结果可分级报告(先完成的药敏结果先报告)。该仪器具有高级专家系统，可根据药敏试验的表则结果提示有何种耐药机制的存在，对耐药机制推断准确性大于90％，MIC平均药敏检测所需时间9.74小时，比传统方法缩短1天检测时间，能对药敏试验的结果进行“解释性”判读。该专家系统还能自动复核检验结果，如发现鉴定与药敏不符合的现象，即发出提示，要求进行复查。

 

（五）SENSITITRE MICROBIOLOGY SYSTEMS ARIS英国先德荧光快速微生物鉴定/药敏系统工作原理

 

1.概述：

 

　　SENSITITRE MICROBIOLOGY SYSTEMS ARIS由英国Accu Med公司于20世纪70年代开始研制生产。1996年12月美国惠好公司正式成为SENSITITRE在中国的总代理。分为全自动SENSITITRE Aris和半自动Auto-Reader两种组合。可鉴定细菌180种。数据库含500种细菌资料。可对200种抗生素进行分析，在全世界有800家用户。1996年12月进入中国。国内5家用户。

 

2．原理：

 

(1)鉴定原理：

 

　　通过检测荧光的增加间接地测定MIC值。SENSITITRE系统采用传统生化反应，8进位数码鉴定及荧光分析项结合。荧光分析是用荧光标记细菌表面特异酶的底物，经细菌水解底物产生荧光来判断结果。不同的细菌作用于不同的底物，激发出不同强度的荧光，即可鉴定不同的细菌。Sensititre的96孔鉴定板中共有32个生化反应，每4项生化反应为一组，第1项生化反应阳性值为“8”，第二项反应阳性值为“4”，第三项反应阳性值为“2”，第四项反应阳性值为“1”，各项反应阴性记为“0”。将每组4项反应的阴、阳性结果转换成数值并相加，如2、3项生化反应为阳什，其组值为“6”。若组值超过9，则以字母代表，如第1、3项生化反应为阳性，组值应为“10”，此时就以“A”表示，若组值为11，则以“B”表示，以此类推。将各组反应的组值相加，32项生化反应可得到一组8位数的生物数码。

 

(2)MIC测定原理：

 

　　采用NCCLS推荐改良的微量肉汤稀释2-8点，在每一反应孔内参与荧光底物，若细菌生长，表面特异酶系统水解荧光底物，激发荧光，反之无荧光。以最低药物浓度仍无荧光产生的浓度为最低抑菌浓度(MIC)。首创荧光快速分析技术，鉴定／药敏分析时间明显缩短。结果更准确。

 

　　卓越的药敏分析技术，可进行全值药敏和阈值药敏分析。全值8点药敏分析法。

 

　　采用最先进的荧光8点药敏分析法，他是将每种抗生素稀释成8种不同浓度进行药敏分析，从而达到更准确的药敏结果，实现真正的MIC，对药剂量的控制更准确，大大提高临床检测及治疗水平。

 

3．结构组成

 

（1）硬件

 

　　模块式组件：手动、自动、全自动可自由组合，易于升级。在ARIS的孵育箱有可盛放64板的转盘。鉴定实验中无需添加试剂和另测试验。

 

A．Sensitouch(手动装置)

B．ARIS(全自动装置)

C．AutoReader(自动装置)

D．AutoInoculatot(全自动加样器)

 

(2)软件

 

　　采用功能强大的UNIX工作站系统软件平台，可直接进入全院网络同应用，软件适用于各种组合的硬件系统。根据NCCLS标准设定强大的流行病学统计功能。可随时通过软件升级来增强系统功能。

 

(3)耗材

 

　　96孔国际标准板，独创3个样本／每块板、鉴定板、全值药敏板、阈值药敏板、鉴定／药敏组合板、自由设定板。超过500种革兰氏阴性致病菌及革兰氏阴性菌。全世界最多最新的(300多种)抗生素药敏分析，各种板有效期为18-24各月。全部消耗品常温保存，避免预升温过程。

 

4．性能特点

 

(1)首创荧光快速鉴定／药敏分析

(2)95％的革兰氏阴性菌鉴定在5小时内完成。

(3)独创每块板上分析3个样本

(4)干燥试剂技术使各种板有效期为18-24个月

(5)全部消耗品常温保存，避免预升温过程

(6)符合NCCLS标准的全值药敏分析技术

(7)半自动组合可升级为全自动装置。

 

（六） BD Phoenix System“凤凰”全自动细菌/鉴定药敏系统

 

1．概况1998年Becton Dickinson and Company公司Phonenix全自动细菌鉴定药敏系统

 

2．原理

 

(1)鉴定原理：采用荧光增强原理与传统酶、底物生化呈色反应结合的原理。

 

(2)药敏试验原理：通过传统比浊法(Turbidity)和BD专利呈色(Chromogenic)反应双重标准及荧光的增加间接地测定MIC值。

 

3．结构与组成

 

　　PHOENIXTM100主机(PHOENIXTM50)；BBL比浊仪；BDXPertTM微生物专家系统；BD EpiCenterTM微生物实验室专业数据管珲系统。

 

4．性能特点

 

（1）同时检测100份鉴定／药敏标本，分别检测100份鉴定标本及100份药敏标本，总标本量为200份。

 

（2)140 GP database 80％ID 6 Hrs革兰氏阳性标本鉴定时间仅需4小时．准确度91％-95％；

160 GN database 95％ID 3-5 Hrs革兰氏阴性标本鉴定药敏时间仅需3小时，准确度91％-95％；

78种药物GN—90％ in 5 Hrs；GP—80％ in 6 Hrs，95％ in 10 Hrs?真正的MIC实验结果。药敏试验时间4-6小时，准确度95％。无需附加实验．

 

(3)自动维护、自动质控。

 

(4)细菌鉴定种类革兰氏阳性菌112种，革兰氏阴性菌158种、厌氧菌、酵母菌、奈瑟氏菌及嗜血杆菌等。药敏实验所选抗生素98种：青霉素类、头胞菌素类、氨基苷类、大环内脂类、喹诺酮类、四环素类、抗真菌药、抗菌复合剂。

 

(5)鉴定板、药敏板、或鉴定／药敏复合板。鉴定／药敏复合板51孔用于鉴定实验，85孔用于药敏实验，可同时进行17种抗生素5种浓度或28种抗菌素3种浓度的MIC药敏实验。

 

(6)BD微生物专家数据处理系统对鉴定/药敏结果进行能够专业性分析判断。

 

（七）MicroScan微生物自动鉴定及药敏系统工作原理

 

1．概况

 

　　MicroScan自动细菌鉴定系统由DadeMicroScan公司生产，其中包括全自动系列Walkaway 40和Walkaway 96以及半自动系列AutoScan-4。MicroScan系列是美国最普遍使用的(全自动、半自动、手工)鉴定系列之一，庞大的菌种资料库可鉴定近500种细菌。

 

　　1984年半自动AutoScan-4研制成功投入市场

 

　　1989年全自动Walkaway研制成功，1991年正式上市。

 

2．原理

 

　　MicroScan的WalkAway系列则采用8进制计算法分别将28个生化反应转换成8位生物数码。计算机系统自动将这些生物数码与编码数据库进行对比，获得相似系统鉴定值。快速荧光革兰阳(阴)性板则根据荧光法的鉴定原理，荧光物质均匀地混在培养基中，将菌种接种到鉴定板后，通过检测荧光底物的水解、底物被利用后的pH变化、特殊代谢产物的生成和某些代谢产物的生成率来进行菌种鉴定。

 

3．结构

 

　　系统主要由WalkAway96仪器、测试板、快速接种系统和数据管理系统四部分组成。

 

1．WalkAwav96仪器部分测试板放入孵育箱后，在20min到3h内(山测试板的型号决定)系统要对测试板进行一次初读，初读的结果将作为以后读板结果的对照。通过比色法测定的测试板经适当的孵育后，有些测试孔需添加试剂，此时WalkAway系统会自动添加，并延长孵育的时间，一般为5-30min。通过荧光法测定的测试板不需添加试剂，孵育完成后，系统立即读板并将各孔的检测数据自动储存起来。

 

　　WalkAway的荧光测定系统可直接对荧光测试板各孔中产生的荧光进行测定，并将荧光信号转换成电信号，数据管理系统将这些电信号转换成数码，与原已储存的对照值相比较，推断出菌种的类型及药敏结果。常规测试板则直接检测电信号，从干涉滤光片过滤的光通过光导纤维导入测试板上的96个测试孔，光感受二极管测定通过每个测试孔的光量，产生相应的电信号，从而推断出菌种的类型及药敏结果。

 

　　在特殊情况下，药敏测试板会出现读板失败的现象，此时可以用肉眼来校读。直接观察各孔中细菌的生长情况，若长菌，则记为阳性，若不长菌，则记为阴性，将结果输入微机中，数据管理系统会得出药敏结果。

 

2. 测试板 采用96孔塑料板作为测试板，孔内包被有用于菌种鉴定的生化反应的底物，或是用于测定MIC的不同稀释浓度的各种抗生素，每孔可容纳120μl的液体。每个板中均设有对照孔和生长孔。若读板时检测到生长孔中的细菌生长量不够，就会给出“生长不充分”的提示，系统自动延长孵育时间。MicroScan测试板的类型各测试板上都附有条形码，上机前经条形码扫描器扫描后可被系统识别，系统会自动给测试板编号，以防标本混淆。

 

　　MicroScan测试板的类型

 

革兰阴性板 普通显色革兰阴性板 快速荧光革兰阴性板

革兰阳性板 普通显色革兰阳性板 快速荧光革兰阳性板

快速荧光显色板 厌氧菌板 酵母菌板 苛氧菌板

 

3．快速接种系统 系统配有真空接种器，可一次完成96孔菌液的接种。需指出的是，有许多细菌自动鉴定系统都配有自动接种器，大致可分为两类：真空接种器和活塞接种器，以真空接种器应用较多。并且接种器上一般都配有标准麦氏浓度比浊仪，操作时只需将稀释好的菌液放入比浊仪中确定浓度即可。

 

4．数据管理系统负责数据的转换及分析处理，并具有强大的统计功能，可进行菌种发生率、菌种分离率、抗生素耐药率等流行病学统计。

 

四、注意事项

 

1．待检细菌在用该系统测试前必须作涂片和革兰染色，根据染色反应选择所需试卡。

2．菌悬液配制后应在20min之内接种完毕并放入孵箱读数器。

3．测试卡号必须书写清楚。

4．被测试细菌要求培养时间在18—24h之间，新培养物最长不应超过48h，厌氧菌培养物不应超过72h。

5．加样器和盐水瓶应保持清洁、无菌。

6．认真标记外加试验。

7．卡片要轻拿轻放，防止气泡产生。

8．待检菌同时作鉴定和药敏试验时，二卡片应写同一测试卡号并放置同一卡片架上。

9．严格按手册规定进行开机和关机，防止因程序错误造成信息丢失。

 

五、细菌快速检测仪的仪器维修

 

1．定期清洁真空仓、封口器和读数器反光镜，避免由于灰尘而影响判断的正确性。

2．定期(3个月)用ATCC标准菌株测试各种试卡一次，并作好质控记录。

3．建立故障和维修记录，详细记录每次故障的时间、内容、性质、原因和解决办法。

4．定期由工程师作全面保养，并排除故障隐患。

 

六、细菌自动鉴定及药敏系统的进展趋势

 

　　微生物鉴定的自动化可以缩短微生物的鉴定时间，并可促进实验室内和实验室间的标准化，但是，它的试剂消牦费用、一次性设备投入都很高，在某些情况下其结果还需要候补方法确认。今后仍将致力于发展低费用，减少或取消候补方法确认，快速报告能在更短的时间内产生，提高智能化水平。

作者：北京中医药大学东方医院检验科 陶庆春 安鹏 陈晓丹

 

参考资料

[1]曾照芳 翟建才主编．临床检验仪器学(高等医学院校教材)．人民卫生出版社,2001，10；第1版

[2]张卓然主编．临床微生物学和微生物学检验(全国高等医学院校教材)．人民卫生出版社,2003第3版

[3]张秀珍主编，当代细菌检验与临床．人民卫生出版社，1999

[4]朱根娣主编．临床常用检验仪器原理、构造、维护，上海科学技术文献出版社,2002,8；

[5]李祖江主编．医用检验仪器原理使用与维修．人民卫生出版社，1997,3；

[6]从玉隆主编．当代检验分析技术与临床．中国科学技术出版社,2002,4；

[7]彭黎明主编．检验医学自动化及临床应用．人民卫生出版社,2003,1

[8]陶义训主编．现代检验仪器导论．上海科学技术出版社,2002,8；

[9]bioLEADER微生物检验通讯2004年夏季刊

[10]学术会议资料汇编

[11]仪器厂商产品宣传资料等

 

摘自《临床检验及实验室设备》2005年6月第七卷第2期