微生物检验与自动化仪器的应用

如测试菌与计算机内储存菌中某一个菌鉴 定%最接近，则自动鉴定结果。最新型号 有MicroScan WalkAway SI，系统鉴定菌 种达500种。
⑵药敏试验：DMS软件中含86种抗生素，不同 类型的板上，抗生素的种类不同。 G-板上含20-32种抗生素，G+板上含21-32 种抗生素，为直接药敏浓度，符合最新的 NCCLS药敏试验的法规。可一板二用（鉴定 加药敏）。
Vitek鉴定药敏系统
⑴鉴定 百分变化率（%）= 基础读数—现时读数 ×100% 基础读数 ⑵药敏试验：根据回归分析法的原理，计算 机将各小池每小时细菌生长的结果进行回归 分析，所得斜率值与经典方法所测MIC值进行 比较，最后测出测试菌对某抗生素的MIC值。
（与NCCLs吻合，通过FDA） 快速药敏可在2小时实现（VITEK 2）。
RaPID快速细菌鉴定系统的特点
⑴RaPID系统是由美国Remel公司开发生产 的一种新型细菌（真菌）检测系统 。 ⑵RaPID系统最主要的特点是：一是快速， 二是操作比API简便。 ⑶适合于没有自动化鉴定仪器的医院使用。
MicroScan快速细菌鉴定及药敏系统的特点
⑴ MicroScan系统是由美国德灵诊断（Dade Behring） 开发生产的细菌鉴定及药敏的手工 系统与其自动系 统AutoScan 4和全自动系统 WalkAway采用相兼容的 鉴定及药敏检测板块。 ⑵ 拥有大量和准确的鑑定细菌的数据库。 ⑶ 适合于没有自动化鉴定药敏仪器并希望将来在微 生物实验室逐步升级为自动化或全自动化的医院 使用。
二、微生物鉴定系统
（一）仪器的基本组成 1．测试部分 2．打印机 3．试验板（条）
（二）细菌鉴定工作原理
细菌编码制定的原理 要有大量的细菌生化反应的资料 菌名
大肠埃希菌 志贺菌 爱德华菌 沙门氏菌 肺炎克雷伯菌 100 100 100 100 100
生化反应
GLU LYS ORN H2S IND LAT DUL MAL URE CIT 80.6 57.8 0.0 100 94.6 97.2 20.0 99.7 0.0 0.0 96.3 39.8 91.6 0.3 0.0 0.8 49.3 0.0 5.4 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.0 0.0
下面将各仪器的特点总结归类如下：
1．MicroScan SI 鉴定系统的特点 是较早应用于临床的全自动鉴定仪。该系统的检
测原理同时使用了比色法，荧光法及比浊法。 仪器可鉴定的种类分别为革兰氏阴性菌&革兰氏 阳性菌、酵母菌、厌氧菌、苛氧菌。 药敏实验为直接法，可以不依赖细菌鉴定的结果 而直接得到MIC的结果，这有助于当细菌暂时未鉴定出 来时，实验室仍然可以为临床提供该未知菌的药敏结 果，从而指导临床用药。
PHOENIX鉴定药敏系统
⑴ 鉴 定 ： Phoenix 全 自 动 鉴 定 药 敏 仪 是 BD 公 司 2000年生产的一种全自动化鉴定仪。 ⑵药敏试验：90%细菌的鉴定在2—4小时完成， 85%细菌药敏在4—6小时内出结果。
全自动仪器的应用特点
全自动化微生物鉴定系统均有一个计算机专家 系统软件可以提供各种数据分析及流行病学的 统计。
（二）仪器的应用特点
1．Bactec460培养仪的特点
只要培养瓶中有少量微生物生长，含放射 性的14CO2超过阈值（30）时，仪器就会报警， 而此时培养瓶中液体是清晰的，肉眼看不到混 浊。 Bactec460根本问题是培养瓶含有放射性 的14C棕榈酸，对人体有一定的危害，而且同位 素衰减期长，难于处理.
（四）半自动鉴定药敏系统
目前，市场上主要的自动鉴定药敏系 统 有 美 国 德 灵 诊 断 （ Dade Behring） AutoScan 4 自 动 鉴 定 药 敏 系 统 和 法 国 biomerieuX的ATB自动鉴定药敏系统等。对 于中小型的实验室可以选择。
AutoScan 4自动鉴定药敏系统
1、与其半自动系统Autoscan 4采用相兼容 的鉴定及药敏检测板块。 2、试剂及接种孵育等在机外进行，机器自 动读板并自动传送判读数据至计算机系 统进行数据统计及打印结果。
ATB自动鉴定药敏系统
（1）ATB是由API的标准改良而成，鉴定 菌种达600种。 （2）试剂及接种孵育等在机外进行，机 器自动读板并自动传送判读数据至计算 机系统进行数据统计及打印结果。
采用真空充填方法加样，操作简单环保，符合生 物安全要求。
AES高级专家系统
高智能专家系统的理论基础、组成和临床意义
生物梅里埃公司将内部研究的数据,结合微生物学家的意 见并参考约100,000篇 已发表的权威杂志的文章中有关细菌耐 药的资料，建立起 AES庞大的数据库。它包含了目前世界上已 知的约 200种耐药机制，2,000种细菌的耐药表型和 这些数据包括我们熟识的 20,000个抗生素 MIC的分布图。 PRP, MRSA，ESBL，VRE，HLAR, VRSA 等外，也包括了很多国 内还未出现的或尚未检测到的耐药菌株数据。
进入80年代后期，有的医院才陆续从 国外引进一批微生物学检验的自动化仪器。 自动化仪器的出现和使用，使我国临 床微生物学的检测工作前进了一大步，也 为提高这一领域的技术水平起到了促进作 用。微生物学检验的自动化仪器根据微生 物学的特点分为两种：一种是全自动血培 养仪，另一种是全自动微生物鉴定仪。
一、全自动血培养仪
2． Bact/Alert 3D血培养仪的特点
优点： 培养瓶就在仪器内孵育，而且瓶子在不停的上下 震荡，能促使微生物快速生长。可动态观察微生物的 生长情况， 计算机内设定了多种判读方式（加速度、速率法、 起始阈值法），支持延迟放瓶，弥补荧光法的不足。 当培养瓶内CO2 不断增多，感应器颜色连续变化 时，计算机荧屏上就会显示其号码的标本瓶为阳性， 同时声音报警，全屏变黄。 仪器本身可扩展和兼容同一仪器监测结核和一般 细菌。
3．PHOENIX鉴定系统 仪器可鉴定419种革兰氏阴性菌&革兰氏阳 性菌等。其中有262种GN菌和157种GP菌。 BDXpert专家系统软件可以提供准确的鉴 定结果、最佳的药敏结果判断标准、每种抗生 素有3-7个药物浓度，是真正的MIC值和各种耐 药机制的监测，如ESBL，MRSA，VRE，HLAR等。 从而保证了实验结果的准确性。
2． VITEK一、二代 鉴定系统共302种。 135种GN菌、115种GP菌和52种真菌， 12种细 菌鉴定板、28种45孔药敏板. 药敏实验原理：
微量肉汤稀释法测定MIC（按NCCLs参考方法， 全部通过FDA测试）。
该系统的检测原理：
采用荧光法、多通道显色法（鉴定）及动态 比浊法（药敏）。
（一）工作原理 1．Bactec460血培养仪 美国BD公司生产的（1970年）世界上第一 台较为先进的血培养仪。 其原理主要是在培养瓶内加入含有放射性 14C棕榈酸底物，当微生物生长时，在代谢过程 中利用培养基成分，检测仪自动测定14CO2含量， 以生长指数（growth index，GI）表示。当GI 值达到一定程度（阈值为30）时，仪器会自动 发出报警信号，表示有微生物生长。
99.7 99.1 1.1
92.6 91.6 0.0 0.0
86.5 0.0 33.0 0.0
0.0 80.1 95.4 96.8
0.8 98.7
记录未知菌的生化反应结果，用+、-来表示。并输入计算 机。电脑系统自动将输入结果与细菌生化资料计算 如：未制菌的生化为+、+、+、-、+、+、-、-、-、与大肠埃希菌鉴定百分率： 100×80.6×57.8×100×96.3×91.6×49.3×100×100× 99.8＝2.022×108 志贺菌： 100×（100-100）×20×100（100-39.8）×（100-99.7） ×5.4×100×100×100＝0.0 肺炎克雷伯菌： 100×97.2×100×100×（0.8）×（100-98.7） ×33.0×100×（100-95.4）×（100-96.8）＝4.9×102 上面三种菌中鉴定值最大为大肠埃希菌2.022×108
（三）手工鉴定系统
手工鉴定系统均采用数值鉴定法，将测试菌 加入试验条，在普通温箱内孵育18-24小时，再 加入附加试剂，根据各种颜色变化，人工判读 阳性或阴性结果；再将阴、阳性转换成数码。
API系统的特点
各种自动化仪器的补充和金标准 ⑴API最大优点是选用的试验条种类较多。 ⑵API的生长反应，采用新型呈色底物，人工易 识别。 ⑶API系半自动化，大部分靠手工操作。
（五）全自动化仪器鉴定系统
MicroScan SI鉴定药敏系统
是美国70年代中期生产的一种生自动化鉴 定仪。
鉴定： 采用数值法，但它是将试验板放在仪
器内孵育，由读数仪来判别阴、阳性，计算机 将阴、阳性结果转换成出现频率，与计算机储 存的某类菌群中所有菌总出现率之和进行比较， 求得鉴定%。
测试菌的出现频率 鉴定%= 某类菌群中所有菌 的总出现频率 ×100%
自动化仪器的几个有关问题
1．使用自动化仪器的技术人员，要具备一定的 素质和临床微生物检验的工作经验，同时应有 一定的英语水平。 2．严格按照仪器要求的条件各程序操作。 3．自动化仪器也不是万能的。 4．自动化仪器有其设计的年代性和局限性。
衷心感谢各位专家教授 莅临指导！
Bact/Alert 3D
培养仪上有最小有效量（LED）探测 器，每隔10min探测一次感应器的颜色变化， 并自动将结果输入计算机；计算机再将连 续探测的结果经计算处理，绘制成微生物 的生长曲线；通过仪器对曲线变化分析， 选择运算法则（加速度、速率、阈值 法……），对标本及时快速自动报警，报 告阳性结果。
3、Bactec 9120血培养仪
90年代初，美国BD公司又推出新一代的 Bactec 9000系列全自动血培仪。 利用荧光增强,连续检测技术，微生物在 代谢过程中利用培养基内养分，释放CO2进入 培养基，此培养基与含有荧光物质的感应器作 用，促使感应器内荧光物质吸收后发出光源， 当仪器内部检测器测到一定荧光发生时，立即 以阳性培养信号显示。因采用敏感性较强的荧 光信号，又只需单一反应，所以吕文虎克自制镜片，装配成 简单的原始显微镜以来，微生物学的实验研究已进 行了300多年。但多少年来，人们在分离微生物方面， 一直沿用由革兰（Gran）和郭霍（Koch）所创造的 传统的手工方法。 直到60年代，源于太空计划的VITEK全自动化 细菌鉴定仪出现；70年代，国外才生产出半自动化 细菌鉴定仪出现； 的血培养仪；当80年中期，国内许多医院血细胞计 数仪和全自动生化分析仪已经普遍使用和更新时， 而微生物学检验的自动化还是一片空白。
利用微生物生长过程中释放出co渗透到装在培养瓶底部的感应器上与水分子反应后产生h使感应器ph改变颜色由兰色变成桔黄色肉眼即可识别其反应式如bactalert3d培养仪上有最小有效量led探测器每隔10min探测一次感应器的颜色变化并自动将结果输入计算机
微生物检验与自动化仪器的应用
广州军区总医院检验科
2、Bact/Alert 120血培养仪 80年代末期，荷兰阿克苏公司研究出 Bact/Alert系列的自动化血培养仪。 利用微生物生长过程中释放出CO2。CO2 又 渗透到装在培养瓶底部的感应器上，与水分子 反应后，产生H+，使感应器pH改变，颜色由兰 色变成桔黄色（肉眼即可识别），其反应式如 下： CO2 + H2O H+ + HCO3—
3．Bactec 9000系列培养仪的 特点
采用荧光染料吸收CO2而发出荧光，这个技术 的特点是敏感性强，报告阳性的时间更快，12— 24小时就能培养出90%的阳性结果（20个菌/ml血 液），而对产碱杆菌等不利用葡萄糖的菌株不需 延长培养的时间。 Bactec 9000系列目前只支持做普通血培养，及 含血液分枝杆菌培养，而不能做非无菌标本的TB 培养和药敏试验；但BD公司推出专业TB菌培养的 全自动仪器MGIT 960和小的手工分枝杆菌。