微生物检验仪器_仪表百科

微生物检验仪器临床背景

病原性微生物是引起临床感染性疾病的重要因素。传统微生物检验一直沿用由革兰氏、巴斯德等科学家创造的传统方法，从培养基制备、样本接种、细菌培养、鉴定以及药敏试验等各个环节，很大程度上依赖手工操作，结果的判定和解释等方面受主观因素影响较大，难以进行质量控制。

随着微生物检验技术和相关学科的进步，操作自动化、结果判读智能化的微生物检验仪器检验仪器逐渐取代传统方法，可以实现快速准确地对临床常见的数百种病原进行鉴定和药敏分析。^[1]

微生物检验仪器基本流程

用于临床微生物检验的仪器主要有自动化血培养系统、自动化微生物鉴定与药敏分析系统、微生物快速检测仪等，微生物基本检验流程，如图所示^[1] 。

微生物检验仪器工作原理

随着科学技术的发展，微生物仪器有逐步取代手工操作的趋势，尤其在血液自动化培养、细菌的自动化鉴定和药敏分析已经取得了突破性的进步。但是，现阶段仍不能取代手工操作。跟据是否需要分离培养分为自动化培养系统和非培养系统^[2] 。

自动化培养系统自动化培养系统按照功能的不同又分为自动化血培养检测分析系统、自动化微生物鉴定与药敏分析系统两大类。

自动化血培养检测和分析系统自动化血培养检测和分析系统主要是检测血液样本中是否有微生物存在，在培养过程中应用计算机检测和分析系统对采用特殊工艺制作的培养瓶自动扫描，通过24小时内不间断的实时定性监测，如果微生物生长代谢发生变化，仪器自动报警提示病原菌存在。
自动化微生物鉴定与药敏分析系统通常情况下，待测样本经过人工培养分离出可疑菌落后，需要通过手工法完成微生物的鉴定和药敏试验，不仅耗时长且操作复杂，所受影响因素也较多。由自动化微生物鉴定和药敏系统替代人工完成自动化检测和分析，微生物鉴定和药敏分析同步进行，根据生物信息数码鉴定原理形成的鉴定系统，同时采用纸片扩散法或微量肉汤稀释法完成自动化药敏分析，能限度地节省时间，减少人工操作，提高工作效率，保证检验结果的准确性。

非培养系统非培养系统非培养系统是指不需要进行病原菌培养，只是对病原微生物中的某些特定的生物标志物或细胞成分、代谢产物进行快速动态检测，利用生化、免疫技术和分子生物学技术间接完成病原学的快速诊断，其主要与应用的仪器为微生物快速分析仪。

对生物标志物的检测通过检测被细菌感染的生物标志物，可以鉴别感染与非感染，能动态评价疾病的严重程度，并指导抗菌药物的合理应用。主要指标有降钙素原、C反应蛋白以及白细胞介素等，这些指标通常采用免疫方法检测。
对病原菌成分的检测感染性疾病患者经常出现高热，主要与病原菌自身成分有关。通过对病原菌自身成分的检测，有助于对细菌或真菌感染的诊断。通常采用生化或免疫方法进行检测，对细菌的内毒素可采用凝胶法、比色法和化学发光等技术检测；对真菌细胞壁的1,3-β-D葡聚糖可采用鲎G因子法、ELSA和免疫比浊法检测；真菌细胞壁的半乳糖甘露聚糖可采用乳胶凝集法、放射免疫技术和酶免疫技术检测。
对核酸成分的分子生物学检测可从待测样本中直接提取DNA或RNA，不必考虑病原菌本身的生物学特性，通过分析其特异核酸序列，进行病原学鉴定。检测技术主要有基因扩增技术、16sRNA技术、核酸鉴定技术、蛋白组学技术等，这些检测方法在病原菌的快速检测方面具有很好的应用前景。

自动化血培养系统、自动化微生物鉴定与药敏分析系统是微生物检验中两大主要分析系统，自动化血培养系统用于检测样本中是否存在病原体；自动化微生物鉴定与药敏分析系统可以对已经分离的病原体进行鉴定和体外药物敏感性试验。此外，非培养法的快速微生物检测仪应用十分广泛^[2] 。

微生物检验仪器分类

参照国家食品分类目录，微生物检验仪器主要分为以下类别^[3] 。

类别	仪器描述	用途
器	通常由光源模块、光电检测器模块、校准模块等组成。原理一般为浊度法。	用于测量微生物悬液的光密度，按麦氏浊度确定微生物的接种浓度等。
微生物培养监测仪器	通常由孵育模块、检测模块、控制/报警模块、显示模块、随机软件模块等组成。还可包括空气过滤、条码扫描等，原理一般为通过测量光散射，光密度，电阻抗，压力感应，产色（二氧化碳）或是通过细菌直接计数的变化来确定细菌悬浮在液体培养基的浓度。	用于临床培养、检测血液和体液等标本中需氧菌、厌氧菌、真菌和分枝杆菌等。
微生物药敏培养监测仪器	通常由孵育模块、检测模块、控制/报警模块、显示模块、随机软件模块等组成，还可包括空气过滤、条码扫描等。原理一般为通过测量光散射，光密度，电阻抗，压力感应和产色（二氧化碳）或是细菌直接计数的变化来确定细菌悬浮在液体培养基的浓度，以判断培养结果（阴性或是阳性）。通过监测添加抗生素的培养瓶中细菌的生长状况，实现微生物药敏检测。	用于临床培养血液和体液等标本中需氧菌、厌氧菌、真菌和分枝杆菌等。同时用于细菌、真菌和分枝杆菌的药敏检测。
微生物鉴定仪器（非质谱）	通常由主机模块、随机软件模块、条码阅读器模块等组成。原理一般为通过形态学、生长、生理学及临床化学的手段鉴定从生物样本（如：血液、尿液、脑脊液、唾液或粪便）中分离出的传染性和/或病原性的微生物。	用于鉴定临床样本中分离出的微生物类别。
微生物质谱鉴定仪器	通常可包括标本预处理站、标本板、控制质谱仪主机的数据采集站和质谱仪主机（基质辅助激光解吸电离离子源和飞行时间质量检测器、可选反射器的垂直离子飞行管）、随机软件等组成。原理一般为利用基质辅助激光解吸电离离子源（MALDI）和飞行时间质量分析器（TOF）的原理。	用于对临床分离出的微生物（细菌、真菌和分枝杆菌）进行鉴定。
微生物鉴定药敏分析仪器	通常由自动接种器模块、孵育模块、鉴定模块、药敏分析模块、计算机模块、条码阅读器模块、随机软件模块等一种或几种组成。原理一般为通过形态学、生长、生理学及临床化学的手段鉴定从生物样本（如：血液、尿液、脑脊液、唾液或粪便）中分离出的传染性和/或病原性微生物。药敏部分：通过与含不同浓度抗菌剂的试剂配合使用，来确定从临床样本分离出的细菌病原体的药物敏感性。	用于对临床分离出的微生物鉴定和/或药敏分析。

参考资料

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