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临床微生物检验的发展趋势是什么?
2023-09-13 20:51:31
作者:苏琼
作者单位:来宾市象州县中医医院

感染性疾病尤其是血液感染疾病及进展快,延迟治疗疗程不足或不当的抗感染治疗,常常与患者的不良预后情况发生密切相关,尽管在感染的24小时内采用经验性的治疗,可有效改善患者的预后,但普遍存在大量抗菌药物使用不当,会使得耐药菌激增甚至爆发。早期精准识别病原体对患者的预后,以及抑制病原体的耐药性至关重要。病原体鉴定和体外药物敏感性检测是临床微生物实验是最为重要的职能,但常规的检测方法耗时均较长,快速检测的新技术已经成为检验与临床关注的焦点,本文就是围绕病原微生物快速鉴定以及药物敏感性检测的最新技术,展开开展为临床微生物实验室的未来发展提供一定的参考。

1新型快速鉴定或直接样本检测技术。

微生物鉴定是病原诊断的基础,尽早获得病原体的种或属,可为临床感染性疾病早期有针对性地采用恰当治疗方案提供重要依据。传统方法为分离培养和镜检,对检验人员的经验性技能要求高,且报告时间长。随着生物技术的发展,新型快速鉴定技术不断涌现。

1.1基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱技术

基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)利用激光照射蛋白和基质的共结晶体使细菌等病原体核糖体蛋白离子化,在电场中按离子质荷比分离后可获得该病原的蛋白图谱,将其与参考图谱比对进行鉴定。目前该技术对分纯后单个菌落的鉴定已经非常的成熟,对常见病原细菌或酵母菌的鉴定准确率高达95%。但对苛养、厌氧菌等难培养菌的鉴定准确率稍低(75%~90%),尤其对非脆弱类杆菌的鉴定误差较大。丝状真菌由于细胞壁复杂且现有数据库菌种涵盖范围有限,采用MALDI-TOF MS鉴定效果较差。研究表明,MALDI-TOF MS对曲霉种水平的鉴定准确率可达95%,而对非曲霉丝状真菌的鉴定准确率仅为57.7%[5-6]。此外,MALDI-TOF MS对临床罕见病原的鉴定效果较好,联合16S rRNA测序补充鉴定,细菌鉴定准确率可达95.4%[7]; 联合核糖体DNA测序,酵母菌鉴定准确率高达99%[8]。

1.2光谱技术。

光谱技术基于微生物的光谱特征,可以明确其结构和组成。与传统的微生物技术相比,光谱技术具有高特异度、高分辨率、对微生物无损伤并且操作简便等独特的优势。目前应用于临床微生物领域的光谱技术主要包括有拉曼光谱、近红外光谱、高光谱图像和激光诱导击穿光谱。

1.3电化学生物传感器

电化学生物传感器由识别元件、病原体核酸靶标、次级识别元件构成,通过标记信号分子如荧光基团产生电信号以鉴定微生物,且信号强弱与病原体含量呈正比。与传统PCR核酸检测方法相比,该技术具有便携性、快速性、简便性和低成本的优势,可直接应用于样本,无需复杂的样本前处理,对环境要求不高,普通实验室环境即可操作。该技术可直接鉴定原始样本中的病原体,使细菌鉴定时间缩短至1 h内;且可在3.5 h内获得多种抗菌药物的药物敏感性检测结果,既保留了表型分析的真实性,又兼具分子检测的敏感性和特异性。

1.4综合性分子诊断平台

综合性分子诊断平台是以PCR技术为基础,样本处理、核酸检测及分析一体化的“样本进、结果出”高度自动化病原诊断平台,如GeneXpert和Film-Array等已成熟应用于临床微生物实验室。GeneXpert是直接针对样本中的某种病原体的快速鉴定及耐药性检测平台,以实时定量荧光PCR作为检测技术,采用模块化配置,使用灵活。目前主要用于进行金黄色葡萄球菌、产毒性肺炎克雷伯菌、结合分枝杆菌、新型冠状病毒和流感病毒等筛查鉴定,以及以及甲氧西林、碳青霉烯类和利福平耐药菌等的检测。FilmArray采用巢氏多重PCR技术,从疾病角度设计检测病原组,可实现对导致相似临床症状的多种致病菌的同步靶向检测;根据感染源可分为针对上呼吸道、血流、胃肠道和脑脊液标本的多种试剂盒。综合性分子诊断平台,基本能够实现一小时。报告结果特异性和敏敏度较高,操作简单安全,所有提取扩增和检测步骤均在芯片的不同通道内完成,最大程度减少了感染的发生,同时能够有效保证操作人员的安全性,随着整体成本的下调,其在临床常规工作中必将获得广泛的应用。

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