HX-21细菌鉴定

HX-21细菌鉴定/药敏分析仪
• 是用于对临床分离获得的细菌进行种、 属鉴定和抗生素敏感试验分析的自动化 仪器。主要由细菌鉴定系统和药敏试验 系统两部分组成，能够检查出感染的病 原菌及其耐药性，采取有效的治疗措施。
二、技术背景
• 1. 细菌鉴定系统的作用和意义 20世纪70年代以来，由于世界人口快速增长， 旅游业迅猛发展，食品的机械化加工和全球化 供应以及进行侵入性医学治疗等，使人类有更 多的接触病原菌的机会；另一方面，由于全球 人口老年化，以及放射和化学治疗的使用，使 部分人口的抵抗力显著降低，对病原菌的易感 性增加；此外，由于环境因素的影响以及滥用 抗生素等，使细菌的毒力和致病性发生了改变， 增加了细菌感染的危险性。
细菌鉴定的基本原理
• 一、细菌的分类与临床
• 医学领域中，临床细菌学工作者需要从各种临床标本 中分离并识别出细菌是病原菌还是正常菌群或是条件 致病菌，并将导致感染的病原菌按照分类学方法正确 地鉴定到属或种。而由于细菌的结构和形态较为简单， 仅仅依靠形态学特征无法准确区分。因此，需要结合 细胞学、生理学、生物化学、免疫学等特征，同时以 抗原结构特点、遗传物质（DNA）的分子结构来阐明 各种细菌间的亲缘关系，从而在分类体系中准确地定 位。因此，细菌鉴定是一项操作繁琐、技术难度较大 的工作。
三、本仪器进行细菌鉴定的 数值编码鉴定系统原理
3、每三个生化反应的数值相加，得到一个八 进制的数字。15个生化反应分为5组，从而得 到一个八进制的5位数，此即为用于细菌鉴定 的编码。 4、分类体系中的每种细菌均根据其15个生化 反应结果的可能组合确定所有可能的编码。由 于一种细菌可以有多种反应模式，因而也对应 多个编码。而同一个编码也可能对应多种细菌。
三、本仪器进行细菌鉴定的
数值编码鉴定系统原理 • （一）编码 1、以数值分类法为基础，筛选一组具有 代表性的生化反应试验。每一种生化反 应只有“阳性”和“阴性”两种可能性， 计算机识别为“1”和“0”这两个二进制 数字。 2、由于每种反应在试验组合中的位置不 同，其阳性值按照“4、2、1位置计数法” 分别转换为4、2、1等数，阴性值则为0。
四、细菌生化反应及其结果的 判断
• 细菌的生化反应主要检测细菌对于各类 化学物质（碳水化合物、氨基酸及蛋白 质、无机盐类等）的代谢能力以及酶类 的存在与否等生化特性。这些反应能够 导致反应体系的PH值变化或产生显色物 质，加入合适的酸碱指示剂或显色剂就 可以反映出来。
1、碳水化合物利用试验
• 细菌如果能够利用某种糖或醇，将 其分解为更小分子并产酸，培养基 的PH值由中性变为酸性。指示剂为 溴甲酚紫，阳性为黄色，阴性为紫 色。
2、药敏试验结果的解释
（1）MIC：体外能够抑制细菌生长的 最低药物浓度，临床医师可以根据MIC确 定药物剂量。通常达到稳态的血药峰浓 度（Css）max应为MIC的4-8倍，重症感 染以大于8倍为妥。 （2）为方便临床给药，根据MIC提供一 个定性的结果是必要的。临床医师根据 敏感、中介、耐药的提示结合MIC可以 方便地制定用药方案。
(二）几率的计算 每种细菌对于各种生化反应结果为阳性的几率各不相同 ，对应于编码的15种反应的几率的乘积即为该细菌出现此 编码的几率。一种细菌可能出现的所有编码所对应的几率 之和应该等于1。 1、如果一个编码只对应一种细菌，无论其几率的大小 ，可能为该种细菌的可能性（ID%）均为99.99%。 2、如果一个编码对应两种以上的细菌，应该计算每种 细菌出现几率所占的百分比（即ID%）。若ID%≥99%， 为该细菌的可能性极大；ID%≥90%，为该细菌的可能性 较大；ID%≥80%，为该细菌的可能性较大，但需要补充 试验进一步确证。ID%〈80%，则无法区分为哪一种细菌 ，需要通过补充试验进一步区分。
5、酶类试验
• （1） 尿素酶试验：产尿素酶细菌可以 分解尿素产氨致使培养基变碱。指示剂 为酚红，阳性为红色，阴性为橘黄色。 （2） 淀粉酶试验：产淀粉酶细菌能够 将淀粉进一步降解，与革兰氏碘液不显 色；反之呈深兰色。
五细菌鉴定自动分析过程
1、仪器对生化反应结果的判断 根据细菌生化反应的显色原理利用比色法进行分析。每一种反应 阳性和阴性的色谱值均不同，据此可以设定每种反应的临界值。 机器由分析程序控制，自动读取通过微孔的透射光，分析其色谱 值并与临界值相比较，判断出反应结果是阳性还是阴性。 2、编码的转换与分析 系统将每种反应的结果转换为八进制的5位数编码，将该编码与 系统内的细菌数据库比较，查找出对应的细菌及其可能出现的概 率。如果编码无法准确区分细菌，系统自动检索相关的补充试验 将其进一步鉴定。 3、报告结果：系统自动将出现概率最大的细菌作为鉴定的结果 报告。
三、药敏试验自动分析的原理
1、细菌在药物微孔中的生长情况： 每种抗菌药物按照NCCLS所规定的三个倍比稀 释测试浓度，分别包被在3个微孔中，微孔中 另外还包被有适于细菌生长的培养基。待测菌 制备成菌悬液接种于药物微孔中。细菌如果在 某孔内生长，表示该孔的药物浓度不能抑制细 菌的生长，该孔内呈现浑浊，透光度明显下降。 反之，该孔内为澄清，透光度下降不显著。
敏感（S）：表示该药物对细菌的MIC值低于常 规剂量下的抗菌药物血液浓度或组织浓度4-8倍， 可以用常规剂量治愈。 中介（I）：表示该药物对细菌的MIC值接近于 常规剂量给药后的血药浓度或组织药物浓度，细菌 对该药的敏感性降低，但仍可用于生理性浓集部位 的感染或使用高剂量药物进行治疗（注：必须考虑 高剂量的安全性）。 耐药（R）：表示该药物对细菌的MIC值等于 或高于常规剂量下药物的血液浓度或组织浓度，细 菌不能被该种药物抑制。
4、无机盐类的利用试验
(1) 硝酸盐还原试验：细菌如果能够利用无 机氮源，就能将硝酸盐还原为亚硝酸盐，并能 与显色剂生成深红色。反之则不产生红色。 (2) 枸橼酸盐试验：细菌如果利用柠檬酸钠， 代谢产物可以导致培养基呈碱性。指示剂为溴 麝香草酚蓝，阳性呈兰色，阴性呈绿色。 (3) 丙二酸盐试验：细菌如果能够利用丙二 酸钠，代谢产物导致培养基呈碱性。指示剂为 溴麝香草酚蓝，阳性呈兰色，阴性呈绿色。
2、氨基酸代谢试验
• 细菌如果能够利用某种氨基酸如赖 氨酸、鸟氨酸、精氨酸等，将其脱 羧并产胺，导致培养基呈碱性。指 示剂为溴甲酚紫，阳性为紫色，阴 性为黄色。
3、蛋白质的利用试验
• （1） 靛基质试验：细菌如果能够利用 蛋白质中的色氨酸产生吲哚，可以加入 显色剂使之呈玫瑰红色。反之则为黄色。 （2） 硫化氢利用试验：细菌如果能够 利用蛋白质中的含硫氨基酸如胱氨酸、 半胱氨酸，产生硫化氢并与铁离子生成 黑色沉淀，反之无黑色沉淀。
从全球范围来看，感染性疾病仍是导致人类死亡的第一原因。近年 来，不断有一些新的病原体出现，并且有一些过去已得到良好控制 的病原菌又死灰复燃，严重危害了人类的身体健康，引起了国内外 学者的普遍关注。1996年6月美国成立了由17个政府部门参与的 “新现和再现传染病工作组”，美国国防部建立并启动了“全球新 发传染病监测与反应系统”，1997年世界卫生日的主题就定为“全 球警惕，采取行动以防范新出现的传染病”，1999年以来我国也将 “严重传染病的研究”列为国家重点基础研究项目之一。可以引起 人类感染的病原菌有成百上千种，对于每一例患者来说，究竟是何 种细菌引起的感染？是内源性感染或是外源性感染？是医院感染或 是社会感染？是偶发感染或是大规模流行性感染？要明确这些问题 都必须进行准确、快速的病原学鉴定，可以说病原学鉴定是监测和 防治传染病流行和传播的第一步，也是最关键的一步。“临床细菌 鉴定系统”就是为了满足这一要求。
事实果然如此，在抗生素投入使用至今仅仅60年间，很多 细菌就对抗生素产生了严重的耐药，有的甚至产生了多重 耐药，各国学者为之震惊，耐药菌的出现被认为是人类不 合理使用抗生素的直接后果，同时也使人类面临着抗生素 发明以来最严峻的考验。WHO已呼吁全球各国采取紧急措 施杜绝多重耐药菌株的出现和传播；1997年欧共体专门拨 款建立了一个跨国的微生物感染耐药监测网，以规范耐药 菌的测试方法和判断标准。 药敏试验分析系统可以使用规范的方法和标准，快速、准 确地了解每一菌株对不同类型抗生素的敏感性，可以对重 大类型耐药菌的传播和流行进行早期预警，因而，被誉为 是临床合理使用抗生素的“指南针”，是早期发现耐药菌 的“侦察兵”。
事实果然如此在抗生素投入使用至今仅仅60年间很多细菌就对抗生素产生了严重的耐药有的甚至产生了多重耐药各国学者为之震惊耐药菌的出现被认为是人类不合理使用抗生素的直接后果同时也使人类面临着抗生素发明以来最严峻的考验
HX-21细菌鉴定/药敏分析仪
• 该产品实现了临床分离细菌种类的鉴定 和抗生素敏感试验分析的标准化、自动 化，使细菌鉴定种类更齐全、明细，药 物试验种类更为广泛、标准，并做到定 量化分析。产品性能基本达到国际先进 水准，完全能够满足临床实验室的要求， 且有明显的性能和价格优势。 •
抗菌药物敏感试验的原理
一、 基本概念 1、抗菌药物敏感性试验（AST，简称药敏试 验）：用于测试抗菌药物在体外对病原微生物 有无抑制作用。常用最低抑菌浓度（MIC）表 示，即体外能够抑制细菌生长的最低药物浓度。 通常根据MIC结合常用剂量时体内该药所能达 到的血药浓度，划定细菌对各种抗生素敏感或 耐药的界限，给出S（敏感）、I（中介）、R （耐药）等定性的结果，方便临床用药。
2、药敏试验的目的
（1）检测病原菌对各种抗生素的敏感 性，指导临床合理用药。 （2）用于流行病学调查及院内感染的 监控，控制和预防耐药菌株的流行。 （3）为经验用药提供参考依据。
3、常用的药敏测定方法
（1） 扩散法（纸片法）：手工测试的方法，通过 测试药物纸片在固体培养基上的抑菌圈的大小，判断 细菌对该种药物是否敏感。目前临床上广泛使用此法。 （2） E测定法（E test）：与扩散法相似，但药物 包被于长塑料条上，能够精确测定MIC值。适于一些 特殊病原菌的药敏测试，但价格较为昂贵。 （3） 稀释法：有琼脂稀释法和液体稀释法，通过 测试细菌在含不同浓度药物培养基内的生长情况，判 断其最低抑菌浓度（MIC）。自动化仪器均采用液体 稀释法为药敏试验的方法。
二、药敏试验和抗菌药物的规则
1、 抗菌药物的选择原则 （1） 针对不同类别的细菌，应该有选择 的进行抗菌药物敏感试验。不同细菌需要测试 的药物可能有所不同。如红霉素用于葡萄球菌 的测试而不用于肠杆菌的测试。 （2） 不需要对每种抗生素均进行测试。选 择的药物应该为各类抗生素的代表性药物。
（3） NCCLS（美国临床实验室标准委员会） 将测试药物根据不同细菌分为4组。A组为首 选药物必须常规报告；B组为与A组平行的药 物，但可以选择性报告；C组为补充药物，当 对A组、B组药物呈现多重耐药时必须报告； D组为用于尿路感染测试的药物。 （4）每种药物需要测试的药物浓度各不相 同，对应的敏感或耐药的MIC值也不相同， NCCLS在经过认真地验证后给出了相应的判 断标准。
2. 药敏试验分析系统的作用和意义
• 青霉素于1929年由Fleming发现，1940年用于临 床，此后，又有许多抗生素被相继发现和合成， 使人类平均寿命从40岁提高到了65岁，全世界 为之欢欣鼓舞，有人认为“人类已经掌握了对 付细菌的有力武器，细菌感染性疾病再也不是 危害人类健康的主要疾病了”。然而，就在青 霉素使用不久，一些有见识之士就发出警告： “细菌已在地球上生存了几亿万年，抗生素对 细菌而言仅仅是一种进入自然界的新的因子， 细菌必然会在与之斗争中取得生存，我们决不 能低估我们的敌人——细菌的力量”。
二、细菌鉴定的几种方法
• 1、双歧索引法：确定细菌的主要特性和 次要特性，根据确定的反应次序按照 “非此即彼”的原则依次往下区分，直 至将细菌准确区分到最小鉴定单位即属 或种的水平。该方法适于手工操作，但 是较为繁琐，准确性不高。
二、细菌鉴定的几种方法
• 2、数值分类法：该方法以细菌的各种特 性同等重要为理论基础，根据每种生化 反应特性在不同细菌中出现的概率进行 全面分析。通过比较待测菌与分类体系 中已知菌的生化特性的相似性，判断待 测菌的归属。该方法适于计算机进行大 量的数据运算，是自动化分析仪器普遍 采用的方法。