微生物自动化检测.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,微生物自动化检测,张德纯 教授,病原生物学教研室,传统的微生物鉴定方法是：涂片革兰染色镜检，常规生化试验，血清学鉴定等。70年代后随着分子生物学的进展，用于检测M的仪器设备在不断改进，加之临床对检验人员的要求越来越高，故现代M检验和鉴定技术逐步趋向于简单快速化、微量化、商品化（标准化）、系列化和自动化。,本章主要介绍,一、自动化血培养检测和分析系统,二、微生物数码分类鉴定系统,三、微生物自动鉴定和药敏系统,四、全自动抗原抗体检测系统,一、自动血培养检测和分析系统,正常人的血液是无菌的，当细菌侵入血流时，可引起菌血症或败血症。此时血培养检查的快速和准确性对诊断和治疗具有极其重要的意义。,（一）工作原理,在细菌生长繁殖和代谢的过程中必然会产生最终代谢产物二氧化碳（CO,2,）。可通过各种方法检测细菌生长时所产生的CO,2,：如放射性,14,C标记技术、特殊的CO,2,感受器或均质荧光等检测培养基中酸碱度（pH）、氧化还原电势(Eh)等的变化，以判断血液和其他无菌体液中有无细菌存在。,4.采血方法：一般情况下，应在病人发热初期或发热高峰时采血。原则上应在抗菌药物应用之前，对已用而不能中止的病人，也应在下次用药之前采集，采血部位一般从肘静脉采集，采血部位局部皮肤应彻底消毒。,（四）常用的血培养仪,1.半自动培养仪,以BACTEC460为代表。将待测标本接种在含,14,C-底物的专用培养瓶中，该系统只有检测系统，且检测时间较长，放射性废物的处理较为困难。,2.全自动血培养仪,以BACTEC9000系列、BacT/Alert系统、VITAL。,特点：培养基多种多样；可恒温震荡培养；无放射性污染；能够连续自动监测；可与细菌鉴定仪结合使用。,BACTEC9000系列全自动血培养仪,二、微生物数码分类鉴定系统,微生物数码分类鉴定技术集数学、电子、信息及自动分析技术于一体，采用标准化、成品化和配套的生化反应试剂条（板），可将细菌鉴定到属、群、种和亚种或生物型，并可对不同来源的临床标本进行针对性的鉴定。,（一）工作原理,基本原理是计算并比较数据库内每个细菌条目对系统中每个生化反应出现的频率总和。,1、数据库 由许多许多细菌条目组成。每个条目代表一个细菌或一个细菌生物型。,2、编码,将所得到细菌生化反应模式转化成数学模式，可把被测细菌的全部生化反应结果快速转录成数字（编码），经查阅编码检索本或电脑分析系统又可将数字转化成相应的细菌名称。,3、查码 在编码检索本内寻找数码谱。,4、解释,（二）数码分类鉴定系统的组成和操作,1.数码分类鉴定系统的组成 由试剂条（板）、添加试剂及检索工具配套形成的完整的微生物鉴定体系。,（1）试剂条：选择识别力强的生化反应优化组合成专一的鉴定试剂条。常用的生化反应有发酵试验、同化试验、同化或发酵抑制试验、酶试验以及其他传统的生化反应。,（2）添加试剂：有些试验经孵育后需添,加试剂才能呈现颜色变化。,（3）检索工具：检索工具包括鉴定表、,编码本和电脑软件，可供人工查阅鉴定,结果或由电脑自动处理并报告。,2.操作要点,（1）准备,1）标本经分离培养得到的纯菌落。,2）借助涂片、染色镜检、氧化酶等试验对被测菌进行初步鉴定，以选择合适的试剂条。,3）挑选被测菌的纯菌落接种试剂条。,（2）接种,首先制备细菌悬液，然后调整浓度至1.5亿/ml或1.5亿/ml，最后进行接种。,（3）观察及记录结果,接种后的API试条一般经35,37,孵育18,24h可观察结果。,（4）结果的解释,解释的依据是鉴定百分率表、编码本和电脑软件，可将反应结果直接与百分率表核对而得出结果，或将生化反应的、结果按3个一组（1，2，4）得出一组7位数的数码，查阅编码本上与之对应的细菌条目即可得出解释。使用电脑分析软件时可手工输入肉眼观察得出的或结果用配套的读数仪与电脑联机，半自动地得到鉴定结果。,一株拟态弧菌的编码鉴定计数及菌名检索(示例),第1位数,第2位数,第3位数,第4位数,第5位数,第6位数,第7位数,鉴定结果,精氨酸,赖氨酸,鸟氨酸,柠檬酸,硫化氢,尿酶,吲哚,明胶,葡萄糖,甘梨醇,肌醇,山梨醇,鼠李糖,蔗糖,蜜二糖,苦杏仁甙,阿拉伯糖,氧化酶,反应结果,梅氏弧菌,应得数值,1,1 0 ,组合编码,1,5,三、微生物自动鉴定和药敏系统,以,VITEK,AMS,为例,（一）工作原理,采用数码鉴定原理，每个用于鉴定的试卡内有30项反应，每3个反应为一组，将各组反应结果相加，30项反应可得一组10位数的数码。仪器自动定时测定试卡每一项反应孔的透光度，当生长对照透光度到终点阈值时，指示该卡已完成反应，系统以此时各孔的反应值作为判断依据，组成数码并与数据库中已知分类单位相比较，获得相似系统鉴定值，自动打印出实验室报告和病人报告单。,（二）基本结构和性能,（1）充填机/封口机：标本注入试验卡中及封口。,（2）读取器/恒温箱：读取卡片内样本在培养介质内生长变化值，温度恒定为35,左右。,（3）电脑主机：分析资料的储存。,（4）终端机：输入操作指令，显示试验结果。,（5）打印机：自动打印出试验结果。,（三）配套试剂和操作要点,1.配套试剂,与机器配套的有各种鉴定和药敏测试卡。,2.操作要点,（1）安装计算机数据库全部软件。,（2）修订系统工作框架，设定本单位工作参数，决定报告方式等。,（3）标本准备,在测试卡上书写鉴定号，标记外加试验结果；配置菌悬液，不同的测试卡有不同的要求；用弯形塑料管连接测试卡和菌悬液并置试管架上，放入充液仓充液接种并封口。,（4）将接种菌液后的测试卡放入读取器/恒温箱。,（5）开始自动孵育、测试过程，中途可随时观察反应的情况，反应一旦结束立即自动打印出报告。,（四）常用的仪器,1.VITEKATB,是一个半自动细菌鉴定和药敏系统。,2.VITEKAMS系列,是全自动细菌鉴定和药敏系统，根据容量的大小有以下四种规格：VITEKAMS30、VITEKAMS60、VITEKAMS120、VITEKAMS240。,3.MicroScan系统,有以下四种型号：WalkAway40（全自动）、WalkAway96（全自动）、autoSCAN4（半自动）、touchSCANSR（半自动）。,VITEK 32/60/120细菌鉴定和药敏系统,四、全自动抗原抗体检测系统,以VIDAS系统为例。VIDAS是一种全自动抗原抗体检测系统，可直接从感染性疾病患者标本中检测病原体。,（一）工作原理,采用酶联免疫（夹心法）原理，并在底物中掺入荧光物质，最终产生荧光产物4-甲基-7羟刀豆素，荧光强弱与标本中被测物浓度相关，经扫描标本读数与标准比较计算出标准值，并根据阴性和阳性临界值判定结果。,（二）基本结构和性能,1.主机：包括A、B、C、D、E五个独立的工作仓，工作仓分为上下2层，上层是垂直的圆形插孔，放置椎形的固相（包被抗原或抗体）载体，下层为平行的槽沟，放置相应试剂条。每一个独立工作仓上层可放置6个固相接受器，下层可放与固相载体相对应的6条试剂条。每一工作仓内有一光扫描仪和微处理控制器，用于控制读数并与中心电脑保持联系。工作时椎形的固相载体下降，刺入与之对应的试剂条并与其中的患者血清、洗涤液、酶标抗体及底物顺序反应，最终读取结果。,2.微机及外围设施：检测项目的设定，各种指令的输入和执行，测得数据的处理、分析、判断和结果打印。,（三）配套试剂和操作要点,1.配套试剂,（1）SPR固相接受器：是一个由聚丙烯为原料制成的漏斗样圆锥形吸管，根据检测项目的不同，内壁吸附不同微生物抗原或抗体。,（2）试剂条：由聚丙烯制成，每一试剂条有10个小池，由薄膜覆盖封闭。,2.操作要点,（1）标本前处理：根据不同测试项目将标本作不同处理，并将处理后样本加入试剂条中的样品孔；,（2）开机、预温和系统自检；,（3）将SPR及试剂条放入相应位置，输入病人资料，反应结束后打印结果报告。,（四）常用仪器,有VIDAS系统、IMx系统以及AxaSYM系统。IMx系统是一个高科技全自动快速免疫分析系统；AxaSYM系统是在Imx的基础上设计出来的第三代免疫分析仪，提高了自动化程度和检测速度。,思考题,1.细菌检验技术总的发展趋势？,2.微生物数字编码鉴定系统的工作原理、操作要点和结果判断？,3.微生物自动化与商品化检测仪目前有哪些系统？其主要原理是什么？,