分析測試百科網訊 近日，《外科風云》正在熱播，而分析科學家卻對前天的劇情坐不住了，邊看邊吐糟——劇情out了！
男主莊恕（靳東飾）的妹妹林歡（高露飾）的養父在事故中受傷，雖然手術成功但養父在術后產生了耐藥菌株感染，用了5種抗生素都不見效，感染情況日漸加劇。要找到對癥的藥物，需做10天左右的細菌實驗，感染的病人沒扛住，在第5天就因多器官衰竭而死亡，病人死亡后，莊恕申請對該耐藥菌進行更高精度的檢驗，以確認到底是什么細菌，開始要送到美國，但申報手續劇情說要排到下一年，后來在北京疾控終于找到對應的試驗點。
小科普：
耐藥菌株是指在長期的抗生素選擇之后出現的對相應抗生素產生耐受能力的菌株。細菌的耐藥性，是指細菌多次與藥物接觸后，對藥物的敏感性減小甚至消失，致使藥物對耐藥菌的療效降低甚至無效。
分析科學家看到這里，不得不清清嗓子指出劇情幾大out之處：
細菌鑒定現在已有更先進的技術！中國很多醫院已經配置和正在配置這種先進的技術，不必送到美國或疾控中心。
配置這種先進技術的醫院，已經可以在5天內找到對癥之藥，林歡的父親不會死！
那么，傳統的技術和新型的技術到底有啥差別？讓我們從找出細菌感染后細菌實驗的三大步驟講起吧。找到對癥之藥需要三步：細菌培養、細菌鑒定、細菌耐藥實驗。
細菌培養——1天
細菌培養是將標本接種于固體培養基上，分離富集的過程。一般細菌可在有氧條件下，37℃中放18～24小時生長。通常該過程必不可少，但是有報道表示可利用MALDI-TOF質譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體（利用基體輔助激光解吸電離飛行時間質譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體，Ferreira et al., Clinical chemistry ）。影片中包括林爸爸等十幾位患者正是尿路感染了細菌。
細菌鑒定——數天or幾分鐘？
傳統的細菌鑒定手段是生化方法，利用每種細菌的PH、顯色和產生的二氧化碳等不同特點，來鑒定菌種，但是這種方法可能需要數天時間。【前方高能】近些年發展起來的、基于MALDI-TOF核心技術的微生物鑒定質譜，能夠通過對細菌內蛋白質的鑒定，在幾分鐘之內鑒定出細菌的種類，這一研究已經廣泛應用到大多數細菌種屬的鑒定。“莫非莊恕所在醫院還沒有MALDI-TOF？這醫院是三甲嗎？二甲也應該配備了吧？”分析科學家忍不住吐糟。
細菌耐藥——1天
傳統的細菌耐藥實驗一般采用藥敏片法、牛津杯法和打孔法等，但是這些方法都需要至少一天的時間。但是有報道表示現在可用MALDI-TOF檢測β內酰胺酶的表達量，從而區分該細菌是耐藥株還是不耐藥株（使用MALDI-TOF快速檢測氨芐青霉素抗藥性，Grundt et al. , JCM）。
小編：通過以上數據可見，如果莊恕所在醫院有一臺微生物鑒定MALDI-TOF，那么實驗用時將大大縮短，很有可能縮短到3天，養父不會死，妹妹也不會與自己的親哥哥反目。此處為養父默哀3分鐘，為莊恕默哀3分鐘，為沒有MALDI-TOF的醫院默哀3分鐘。
MALDI-TOF（基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜, 英文名Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry）是近年來發展起來的一種新型的軟電離生物質譜。
MALDI-TOF主要由兩部分組成：基質輔助激光解吸電離離子源（MALDI）和飛行時間質量分析器（TOF）。
MALDI-TOF儀器結構框圖
MALDI的原理是用激光照射樣品與基質形成的共結晶薄膜，基質從激光中吸收能量傳遞給生物分子，而電離過程中將質子轉移到生物分子或從生物分子得到質子，而使生物分子電離的過程。因此它是一種軟電離技術，適用于混合物及生物大分子的測定。TOF的原理是離子在電場作用下加速飛過飛行管道，根據到達檢測器的飛行時間不同而被檢測即測定離子的質荷比（M/Z）與離子的飛行時間成正比 ，檢測離子。MALDI-TOF具有靈敏度高、準確度高及分辨率高等特點。
MALDI-TOF MS是將完整的病原菌細胞(intact-cell, IC)直接進行檢測, 無需蛋白提純, 樣本準備很簡便, 也有人稱之為 IC MALDI-TOF MS。許多研究表明, IC MALDI-TOF MS敏感性很高, 可以區分表型相似甚至相同的菌株, 提供屬、種、型水平的鑒定。
MALDI Biotyper——布魯克
MALDI Biotyper/ MALDI Biotyper CA微生物鑒定儀
MALDI Biotyper微生物快速鑒定系統利用MALDI-TOF（基質輔助激光解吸電離飛行時間）質譜測定微生物獨特的分子指紋譜來鑒定微生物。具體來說，MALDI Biotyper 檢測的是存在于所有微生物中的高豐度蛋白質。這些高豐度蛋白的特征模式同廣泛開放的數據庫中的模式進行比對，以可靠和精確地鑒定特定的微生物，從而確定微生物到種或者更細的水平。該產品已通過歐洲、美國、中國臨床醫療器械許可，是微生物質譜的開山鼻祖，也是當前市場占有率最高的微生物質譜。
2009年，IVD MALDI Biotyper系統獲得CE認證，符合歐盟體外診斷器械管理要求(Directive 98/79/EC)。自此布魯克不斷擴大該系統的菌種涵蓋范圍和獲得認證的地區，在為已有客戶提供更多技術價值的同時，更加致力于滿足新地區新客戶的需 求。IVD MALDI Biotyper系統目前取得認證的國家和地區包括歐洲，以及美洲許多國家如加拿大，阿根廷，哥倫比亞，厄瓜多爾和墨西哥，亞太國家和地區如日本，香港， 新加坡，臺灣和澳大利亞。此外，在2013年11月，新推出的MALDI Biotyper CA 系統也通過了美國FDA認證。2014年，IVD MALDI Biotyper?系統獲得中國國家食品藥品監督管理總局（CFDA）的上市許可，可作為醫療器械在中國推廣和銷售，用于人源樣本中微生物的鑒定。
Clin-tof-I/Clin-tof-II——毅新博創
Clin-tof-I（左）Clin-tof-II（右）
Clin-tof-I/Clin-tof-II 臨床飛行時間質譜系統在2014年6月獲得國家藥監局頒發的CFDA認證，是首臺被CFDA認證的國產質譜。Clin-TOF-I臨床飛行時間質譜系統采用離子偏轉技術，檢測中可掃除不想要的分子量，大大延長檢測器壽命；采用獲得發明ZL的離子雙聚焦技術，使檢測分辨率大大提高，CLIN-TOF-I分辨率優于2500（m/z 1533）；具有自校準功能，操作簡單，且測量數據更準確，CLIN-TOF-I檢測數據誤差小于50ppm（m/z 500-3000）；采用獨立研制的96孔靶板，表面疏水性處理，高信噪比；采用獲得發明ZL的zoom optics技術提高離子化率，CLIN-TOF-I檢測靈敏度達到1 fmol；配備了獨特的觸摸屏和條碼閱讀器等配件。Clin-TOF-II 臨床飛行時間質譜系統具有正離子和負離子兩種檢測模式，可擴大被分析樣品種類；采用離子偏轉技術，掃除不想要的分子量，延長檢測器壽命；采用延時脈沖技術，可使檢測分辨率大大提高，CLIN-TOF-II分辨率優于5000（m/z 1533）；具有自校準功能，操作簡單，且測量數據更準確，CLIN-TOF-II檢測數據誤差小于30ppm（m/z 500-3000）；384孔靶板，表面疏水性處理，高信噪比，高通量；采用60Hz激光器，采樣時間短，20秒完成一個點；配備靶板適配器，可配合使用sequenom芯片，96靶板等。
Autof ms1000——安圖生物
Autof ms1000 微生物鑒定MALDI-TOF質譜儀
對臨床微生物鑒定的痛點，Autof ms1000的主要特色是：快速、可靠、準確。Autof ms1000進靶即可采樣，無需等待，一鍵點擊“鑒定”按鈕，立刻就能在同一個軟件平臺上顯示出數據庫檢索結果，采集的圖譜實時刷新，不存在卡頓現象；Autof ms1000采用FPGA芯片控制平臺，確保了其穩定性和擴展性，具有自恢復功能，一旦出現卡板，會自動回退靶板；Autof ms1000采用ZL激光通路降低背景，可聚焦更小面積的激光光斑，能量更集中，樣品在激光轟擊的情況下均一性更好，可有效降低背景噪聲，減少其他干擾；另外，Autof ms1000還具有豐富的中國本地數據庫。該產品正在申請醫療器械許可證。
microTyper MS——天瑞控股的廈門質譜
microTyper MS
microTyper MS——微生物快速鑒定系統具有高通量、高質量精度、高靈敏度和高鑒定準確率等優點。首先測得待測微生物的蛋白質指紋譜圖 （PMF），然后將這些指紋譜圖與microTyper MS中的各種微生物標準指紋圖譜庫進行匹配檢索，從而完成對微生物的鑒定，一臺儀器便可同時檢測細菌和真菌。與常規的形態學分析和分子生物學鑒定方法相比，具有速度快（只需幾分鐘）、操作簡便、成本絕對低廉（降低10倍以上），準確度高（超過95%），并且同時可以進行同源性分析和常規的耐藥性分析，廣泛應用于臨床微生物(包括細菌和真菌)的高通量快速鑒定、疾控中心的微生物傳染病原的鑒定與監測、海關進出口商品的檢驗檢疫、食品生產中的微生物檢測工業、農業和環境中的細菌監測等領域。該產品正在申請醫療器械許可證。
VITEK MS——生物梅里埃/ biomerieux
VITEK MS
VITEK MS 全自動快速微生物質譜檢測系統帶來了革命性的微生物鑒定方法，能夠在極短的時間內獲得結果，操作非常簡單，只需極少的試劑，而且優化了工作流程。2012年，獲得SFDA醫療器械許可證；2013年，獲得美國FDA許可。
在極短的時間內獲得結果：數分鐘即可給出可靠結果
高通量：每次運行可鑒定多達 192 個菌株
手工操作時間短：簡化的工作流程
操作簡易：無需進行革蘭氏染色及顯微鏡觀察
快速、靈活的方法：多個用戶可同時制備樣品，節省時間
高性能鑒定：無需再將常規鑒定外包給收費昂貴的實驗室
結果信息量豐富且易于讀取
溯源性：靶板貼有條形碼，軟件易于使用
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