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细菌自动鉴定及药敏系统的研究进展(2)



录入时间:2011-2-23 9:13:34 来源:中华检验医学网

(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phonesnix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

 

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