微生物商品化自動化檢驗

微生物商品化自動化檢驗第一頁，共六十二頁，2022年，8月28日一、微生物鑒定系統(tǒng)發(fā)展概況

70年代根據(jù)細菌生物學性狀和代謝產(chǎn)物的差異，發(fā)展了微量快速和生化反應系統(tǒng)，具有簡易化、微量化、系統(tǒng)化、商品化和標準化等優(yōu)點，并實現(xiàn)了從生化模式到數(shù)字模式的轉(zhuǎn)化。形成自動化微生物分析系統(tǒng)。第二頁，共六十二頁，2022年，8月28日功能范圍包括細菌、厭氧菌和真菌鑒定以及抗生素敏感試驗，為醫(yī)院感染的控制及流行病學調(diào)查提供科學的依據(jù)。本章主要介紹微生物檢測系統(tǒng)中的數(shù)碼鑒定和自動化鑒定及藥敏分析系統(tǒng)。第三頁，共六十二頁，2022年，8月28日二、微生物數(shù)碼分類鑒定系統(tǒng)

采用標準化、商品化和配套的生化反應試劑條（板），可將細菌鑒定到屬、群、種和亞種或生物型，并可對不同來源的臨床標本進行針對性的鑒定。第四頁，共六十二頁，2022年，8月28日（一）工作原理1．數(shù)據(jù)庫由許多細菌條目組成。每個條目代表一個細菌種或一個細菌生物型。2．編碼將細菌生化反應模式轉(zhuǎn)換成數(shù)學模式，可把生化反應結(jié)果快速轉(zhuǎn)錄成數(shù)字（編碼），經(jīng)查閱編碼檢索本或電腦分析系統(tǒng)又可將數(shù)字轉(zhuǎn)化成相應的細菌名稱。第五頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．查碼在編碼檢索本內(nèi)尋找數(shù)碼信息：如菌名，鑒定結(jié)果的評價，生化結(jié)果，陽性百分率，必須增加的補充試驗項目，指出注意要點等。第六頁，共六十二頁，2022年，8月28日4．解釋如果排序第一的細菌％id≥80．0，則可按值的大小對可信度作出評價，如果第1條目的細菌％id＜80．0，就將前3個條目加在一起；若還不足80．0，則此結(jié)果是不可接受的，既不屬于同一細菌種，又不屬于同一細菌屬。第七頁，共六十二頁，2022年，8月28日（二）數(shù)碼分類鑒定系統(tǒng)

組成和操作

1．數(shù)碼分類鑒定系統(tǒng)的組成由試劑條、添加試劑及檢索工具配套形成的完整的微生物鑒定體系。（1）試劑條：常用的生化反應有：①發(fā)酵試驗；②同化試驗；③同化或發(fā)酵抑制試驗；④酶試驗；⑤其他傳統(tǒng)的生化反應。第八頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）添加試劑：有些試驗經(jīng)孵育后需添加試劑才能呈現(xiàn)顏色變化。添加的試劑有配套試劑盒或單種試劑。（3）檢索工具：檢索工具包括鑒定表、編碼本和電腦軟件，可供人工查閱鑒定結(jié)果或由電腦自動處理并報告。每盒試劑條中均附有操作說明書，包括鑒定百分率表。第九頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．操作要點（1）準備

1）標本經(jīng)分離培養(yǎng)得到純菌落。

2）借助涂片、染色鏡檢、氧化酶等試驗對被測菌進行初步鑒定，以選擇合適的試劑條。

3）挑選被測菌的純菌落接種試劑條。第十頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）接種

1）制備細菌懸液：挑取菌落按試條要求用生理鹽水制備菌懸液。

2）調(diào)整菌懸液濃度：按試條要求調(diào)整至1．5億∕ml（0．5麥氏單位）。

3）接種的體積：注意接種后液面要平，不凸起也不凹陷，否則將影響觀察結(jié)果。第十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）觀察及記錄結(jié)果：接種后的試條經(jīng)35℃－37℃孵育18h觀察結(jié)果，并在報告單上記錄結(jié)果。第十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日（4）結(jié)果的解釋解釋的依據(jù)是鑒定百分率表、編碼本和電腦軟件，可將反應結(jié)果直接與百分率表核對而得出結(jié)果，或?qū)⑸磻慕Y(jié)果按3個一組得出數(shù)碼，查閱編碼本即可得出解釋。與電腦聯(lián)機，可半自動地得到鑒定的結(jié)果。第十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日三、微生物鑒定藥敏分析系統(tǒng)（一）半自動微生物鑒定和藥敏系統(tǒng)，

1．VITEK．ATBl）原理：ATB鑒定系統(tǒng)是將肉眼觀察的結(jié)果輸人電腦，計算機數(shù)據(jù)庫由許多細菌條目組成，將輸人結(jié)果與數(shù)據(jù)庫內(nèi)細菌條目比較，自動地得到鑒定結(jié)果。結(jié)果判讀為：敏感，中介或耐藥。

第十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日2）儀器組成：由讀數(shù)儀和電腦兩部分組成。電腦軟件包括ATB和API的鑒定數(shù)據(jù)庫和ATB的藥敏數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)儲存、分析系統(tǒng)以及藥敏專家系統(tǒng)。3）操作方法：①標本得到純菌落。②進行初步鑒定選擇試劑條。③按試條要求制備菌懸液。④接種試劑條經(jīng)35℃

孵育18小時觀察結(jié)果。⑤將結(jié)果輸人電腦，得到鑒定結(jié)果。第十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日4）特點：ATB系統(tǒng)是由API金標準改良而成，擁有龐大的細菌資料庫以及嚴格的質(zhì)控，可鑒定多達550種細菌。另外，ATB系統(tǒng)操作方便，只需將培養(yǎng)結(jié)果輸人電腦，就可得到結(jié)果。第十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．MicroscanPanell）原理：使用測試板及快速接種系統(tǒng)，人工判讀，將編碼結(jié)果輸人電腦，由電腦軟件得出反應結(jié)果。2）操作方法：與ATB相似。3）特點：操作簡便，價格便宜。第十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日（二）自動微生物鑒定藥敏系統(tǒng)1．Autoscan．4自動微生物鑒定／藥敏分析儀（1）原理：試劑板在培養(yǎng)箱孵育，然后放主機，用比色法及比濁法對鑒定及藥敏（MIC）進行測定，96條不同波長光導纖維同時測定。（2）儀器組成：主機，電腦和打印機。（3）操作方法：將菌液加人試劑板，孵育24小時。放入主機儀器自動判讀結(jié)果。（4）特點：自動判讀結(jié)果，操作簡便。第十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．AutoReader

自動微生物鑒定／藥敏分析儀（1）原理：用熒光檢測技術(shù)，在測定板底物中加人酶介物，使其與細菌生長中的酶結(jié)合生成熒光物質(zhì)。熒光物質(zhì)通過熒光讀數(shù)儀得出的生物編碼來判定菌種。（2）儀器組成：主機，電腦。

第十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）操作方法：將菌液加入試劑板，孵育24小時。將試劑板放入主機儀器自動判讀結(jié)果。（4）特點：可同時做鑒定和藥敏，自動判讀結(jié)果，操作簡便。第二十頁，共六十二頁，2022年，8月28日（三）全自動微生物鑒定藥敏系統(tǒng)1．VITEK系統(tǒng)自動微生物鑒定儀（AMS）可做各種細菌的鑒定和藥敏試驗，包括各種腸桿菌科細菌，非發(fā)酵細菌，革蘭陽性球菌，革蘭陰性球菌，厭氧菌及酵母菌的鑒定以及對引起尿路感染的9種最常見的細菌鑒定和計數(shù)。第二十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日（l）原理：采用數(shù)碼鑒定原理。組成數(shù)據(jù)庫自動打印實驗報告和病人報告單。（2）分型：分為Vitek－32，讀取32片試驗卡。Vitek－60，容納

60片試驗卡。Vitek－120，容納120片試驗卡第二十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）儀器組成：①充填機／封口機；②讀取器／恒溫箱；③電腦主機；④終端機；⑤打印機；⑥Vitek120。第二十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日（4）配套試劑：配套鑒定和藥敏測試卡。（5）操作方法：稀釋尿標本或準備好的細菌懸液，接種后封閉卡孔，放入讀取器／恒溫箱，于35℃孵育，每隔一小時讀卡1次，于

4h內(nèi)打印出結(jié)果。第二十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日（6）儀器特點：①自動化；②快速，腸桿菌6h。③準確；④報告完整，包括菌名、最小抑菌濃度（MIC）及成人用藥劑量。第二十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．Microscan自動微生物分析系統(tǒng)可同時做鑒定和藥敏試驗，包括需氧菌、厭氧菌、酵母菌及苛氧菌等

500多種細菌。（1）原理：除采用傳統(tǒng)呈色反應法，同時采用敏感度最高的快速熒光法測定細菌，2小時提供鑒定報告，藥敏部分則采用比濁法進行測定，3小時可提供MIC結(jié)果。

第二十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）分型：分為WalkAway－40，容納40個測試板。WalkAway－96

容納96個測試板。（3）儀器組成：主機，真空加樣器，電腦，打印機。第二十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日（4）配套試劑：①鑒定板；②藥敏板。（5）操作方法：挑取菌落制備菌液；吸取菌液接種試驗板，自動判讀結(jié)果。（6）特點：同時出鑒定及藥敏結(jié)果。操作簡便，只需接種試驗盤，其余皆自動操作。第二十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．Sensititre全自動微生物鑒定／藥敏分析儀（Ans）（1）原理：①細菌鑒定：利用細菌生長產(chǎn)生酶的特性，加人酶介質(zhì)，使其與細菌生長中的酶結(jié)合生成熒光物質(zhì)。在較短的時間判定菌種。②藥敏試驗原理：人工判定時為比濁法，儀器自動判讀時為熒光測定法。第二十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）儀器組成：①孵育箱及讀數(shù)儀：同時檢測

192個菌種樣本。自動孵育，讀數(shù)。②電腦主機：采用最先進穩(wěn)定的UNIX系統(tǒng)作為操作平臺。第三十頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）反應板：①鑒定板：革蘭陰性菌，革蘭陽性菌，厭氧菌、苛氧菌及真菌的鑒定板。②藥敏板可提供近300種不同組合的抗生素板。（4）操作方法：制備菌液接種，孵育讀數(shù)。第三十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日四、微生物自動鑒定藥敏分析系統(tǒng)發(fā)展和應用展望當前病原是以條件致病菌、耐藥菌為主，種類更為廣泛，包括需氧菌、苛氧菌、厭氧菌、分枝桿菌和真菌等。耐藥性不斷增強，出現(xiàn)了耐多重抗生素的細菌。第三十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日理想的微生物鑒定和藥敏分析系統(tǒng)應符合以下要求：①快速，鑒定和藥敏試驗最好能在2－

8h內(nèi)完成。②檢測準確率高，能檢測一般常規(guī)所有細菌，特別是葡萄球菌，非發(fā)酵菌和鏈球菌等需提高檢測的準確率和分辨率。第三十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日③自動化和電腦的智能化程度更強，包括條形碼識別功能，專家系統(tǒng)和便于網(wǎng)絡化的數(shù)據(jù)分析和儲存系統(tǒng)。④成本更低，使小型醫(yī)院都能應用。第三十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日第二節(jié)血培養(yǎng)系統(tǒng)菌血癥是指細菌侵入血循環(huán)，并在其中生長繁殖，產(chǎn)生毒素引起的急性全身感染，常導致休克和多臟器衰竭，如不能及時診斷和治療，將危及生命。有關(guān)的微生物種類多，其毒力、致病性和耐藥性各異，更增加了診斷和治療的復雜性。因此，及時準確地獲得結(jié)果尤為重要。近年來出現(xiàn)自動化、電腦化的智能型血培養(yǎng)系統(tǒng)。第三十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日一、血培養(yǎng)系統(tǒng)的發(fā)展概況自動血培養(yǎng)檢測系統(tǒng)的基礎(chǔ)是檢測細菌和真菌生長時所釋放的二氧化碳來作為有無微生物存在的指標。檢測的技術(shù)有放射標記、顏色變化和熒光技術(shù)等。血培養(yǎng)瓶的種類增加以適應臨床的各種需求，有需氧菌、厭氧菌、分枝桿菌、L型菌培養(yǎng)、抗生素瓶等。第三十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日檢測系統(tǒng)與恒溫孵育器合二為一，連續(xù)監(jiān)測CO2的產(chǎn)生情況，所測得的信號傳送至電腦分析。出現(xiàn)陽性結(jié)果，電腦自動發(fā)出警報，并自動打印出現(xiàn)陽性的時間等。提高了陽性檢出率，靈敏度高，重復性好，能節(jié)省人力，縮短檢驗周期。第三十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日

二、儀器的基本結(jié)構(gòu)與性能

(一）主機l．恒溫孵育系統(tǒng)（全自動）設有恒溫裝置和震蕩培養(yǎng)裝置。2．檢測系統(tǒng)自動血培養(yǎng)系統(tǒng)設有相應檢測系統(tǒng)。原理如下：（1）放射性碳14標記法：活菌利用標記底物產(chǎn)生14C。BACTEC儀分析培養(yǎng)瓶中氣體，14C標記CO2量超過界限時報告陽性生長。

第三十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）二氧化碳感受器：每一血液培養(yǎng)瓶底部都含有Novel顏色感應器，當血液培養(yǎng)瓶內(nèi)有微生物生長釋出之CO2后，感應器之酸堿值也跟著改變，從深綠色變?yōu)辄S色，電腦報告陽性。

第三十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）均質(zhì)熒光技術(shù)：在血培養(yǎng)基內(nèi)含有發(fā)熒光物質(zhì)。微生物生長代謝過程中產(chǎn)生各種帶電荷的原子團，培養(yǎng)瓶發(fā)出的熒光，即可檢測有細菌存在。第四十頁，共六十二頁，2022年，8月28日（二）計算機及其外圍設備

判斷并發(fā)出陰。陽性結(jié)果的報告，通過條形碼識別標本編號，記錄和打印結(jié)果（陽性出現(xiàn)時間），進行數(shù)據(jù)貯存和分析等。第四十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日

三、配套試劑及操作要點1．培養(yǎng)瓶有需氧培養(yǎng)瓶、厭氧培養(yǎng)瓶等種類，根據(jù)臨床需要靈活選用。（l）培養(yǎng)基營養(yǎng)成分：分離需氧及兼性厭氧菌時，國內(nèi)常用酚紅肉湯。分離厭氧菌時，在基礎(chǔ)培養(yǎng)基中再加人酵母浸膏。（2）抗菌藥物桔抗劑：如加硫酸鎂桔抗某些抗生素。第四十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．真空采血系統(tǒng)配有一次性使用的無菌塑料管，采得的血液因負壓作用進入培養(yǎng)瓶。第四十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．取血量成人一次采血量為

5－6ml，嬰幼兒為1－2ml。注人培養(yǎng)基瓶中。4．采血方法應在發(fā)熱高峰前1小時,在抗菌藥物應用之前采集。無菌采集血液后立即注入裝有液體培養(yǎng)基的培養(yǎng)瓶中。第四十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日四、常用血培養(yǎng)系統(tǒng)及其性能特點（一）半自動培養(yǎng)儀專用于快速檢測血液、腦脊液，胸水及其他體液中的細菌。1．原理待測標本接種在含14C底物的專用培養(yǎng)瓶中，若有細菌生長，產(chǎn)生14CO2，BACTEC儀分析培養(yǎng)瓶中的氣體，并換算成數(shù)值報告陽性生長。第四十五頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．培養(yǎng)瓶種類有需氧培養(yǎng)瓶、厭氧培養(yǎng)瓶上型菌培養(yǎng)瓶、結(jié)核菌培養(yǎng)瓶、結(jié)核菌藥敏瓶等。第四十六頁，共六十二頁，2022年，8月28日3．特點可提供快速的陽性報告，據(jù)統(tǒng)計BACTEC可在12h檢出30％的陽性；24h內(nèi)檢出60％－70％；48h內(nèi)檢出80％－90％。比傳統(tǒng)培養(yǎng)技術(shù)快捷、靈敏。特別是在結(jié)核菌的培養(yǎng)和藥敏所需的時間僅為10天。第四十七頁，共六十二頁，2022年，8月28日（二）全自動血培養(yǎng)儀1．BACTEC9000系列1）原理：熒光探測技術(shù)連續(xù)測定封閉培養(yǎng)瓶內(nèi)微生物代謝引起的O2或CO2濃度變化以檢測是否有微生物生長繁殖。

第四十八頁，共六十二頁，2022年，8月28日2）操作方法：配套采用真空采血技術(shù)進行標本接種，培養(yǎng)全過程完全封閉，標本范圍為血液和所有無雜菌體液標本以及含雜菌的分枝桿菌標本。第四十九頁，共六十二頁，2022年，8月28日3）培養(yǎng)瓶：提供細菌繁殖所必需的增菌液體，還包含適宜氣體成分。有標準需氧培養(yǎng)瓶和標準厭氧培養(yǎng)瓶，含溶血素分枝桿菌／真菌培養(yǎng)瓶，痰標本分枝桿菌培養(yǎng)瓶。第五十頁，共六十二頁，2022年，8月28日4）特點：①采用靈敏的熒光增強法全自動連續(xù)檢測，速度快。準確性高。②陽性標本平均檢出時間9．65小時，88．9％陽性標本檢出時間為20小時。③5天培養(yǎng)期陽性標本檢出率為100％。④假陽性率低于0．5％。⑤系統(tǒng)安全可靠。第五十一頁，共六十二頁，2022年，8月28日2．VITAL自動化培養(yǎng)儀該機能自動調(diào)節(jié)孵育溫度使其保持在35℃－37℃；能保持輕度振蕩促進細菌生長；可自動讀取各培養(yǎng)瓶內(nèi)的動態(tài)變化，及時檢出陽性血培養(yǎng)，檢出速度快，適用范圍廣。第五十二頁，共六十二頁，2022年，8月28日（1）原理液體培養(yǎng)基內(nèi)含有熒光物質(zhì)的分子，微生物在生長代謝的過程中產(chǎn)生質(zhì)子、電子和各種帶電荷的原子團。熒光分子接受了這些物質(zhì)之后，結(jié)構(gòu)發(fā)生變化而成為無熒光的化合物。用于判斷其中有無微生物的存在。第五十三頁，共六十二頁，2022年，8月28日（2）操作方法將培養(yǎng)瓶放人儀器后，即開始連續(xù)孵育、輕度振蕩培養(yǎng)和自動檢測的全自動過程。有需氧培養(yǎng)瓶和厭氧培養(yǎng)瓶等。第五十四頁，共六十二頁，2022年，8月28日（3）特點

①用全新的同源熒光技術(shù)檢出陽性血培養(yǎng)，熒光化學物質(zhì)不僅能檢出CO2的釋放，而且還能感知PH和