VITEK全自动微生物检测系统原理及其应用

VITEK全自动微生物检测系统原理及其应用

近年来，微生物的检测鉴定技术已逐步由手工检测走向仪器化和电脑化，并力求简便、快速、准确。由生物梅里埃公司出品的全自动微生物鉴定/药敏分析系统VITEK是目前世界上最先进、自动化程度最高的细菌鉴定仪器之一。

近年来，微生物的检测鉴定技术已逐步由手工检测走向仪器化和电脑化，并力求简便、快速、准确。由生物梅里埃公司出品的全自动微生物鉴定/药敏分析系统VITEK是目前世界上最先进、自动化程度最高的细菌鉴定仪器之一。VITEK已被许多国家定为细菌最终鉴定设备，并获美国药品食品管理局（FDA）认可。该系统有高度的特异性、敏感性和重复性，还具有操作简便、检测速度快的特点，绝大多数细菌的鉴定在2～18 h内可得出结果。现将该系统的工作原理、主要结构、功能并结合我们使用后的一些体会介绍如下。

1工作原理

VITEK对细菌的鉴定是以每种细菌的微量生化反应为基础，不同种类的VITEK试卡（检测卡）含有多种的生化反应孔，可达30种。将手工分离的待检菌的纯菌落制成符合一定浊度要求的菌悬液，经充填机将菌悬液注入试卡内，封口后放入读数器/恒温培养箱，根据试卡各生化反应孔中的生长变化情况，由读数器按光学扫描原理，定时测定各生化介质中指示剂的显色(或浊度反应，然后把读出信息输入电脑储存并进行分析，再和预定的阈值进行比较，判定反应，再通过数值编码技术与数据库中反应文件进行比较，最后鉴定报告将在显示器上自动显示)并在打印机上自动打印。

2VITEK系统的结构组成

2.1检测卡

目前VITEK系统的检测卡有14种，微生物常用的有7种，即：革兰氏阳性菌鉴定卡（GPI）、革兰氏阴性菌卡（GNI+）、非发酵菌卡（NFC）、酵母菌卡（YBC）、厌氧菌卡（ANI）、芽胞杆菌卡（BAC）、奈瑟氏菌嗜血杆菌卡（NHI），以及药敏检测卡等。每张检测卡对应接种1份标本，检测卡为一次性消耗品。

2.2充填机将待测菌的菌悬液注入试卡内。

2.3读数器/恒温箱可在培养过程中定时读出细菌在试卡内培养基中的生长变化值。

2.4电脑主机/显示器/键盘/打印机用于储存和分析资料、系统的操作和结果分析鉴定，实验结果的自动显示报告和打印。

2.5电源稳压器和UPS在外围断电的情况下提供电脑主机约10 min持续电源。

3VITEK系统的功能

3.1可鉴定405种细菌

其中：GPI卡可鉴定凝固酶阳性和阴性的葡萄球菌、肠球菌、草绿色和β溶血链球菌、棒状杆菌属以及李斯特氏菌属和丹毒丝菌等51种；GNI+卡可鉴定肠杆菌科、弧菌科和非发酵菌等116种；NFC卡可鉴定不动杆菌、气单胞菌、产碱杆菌、假单胞菌、弧菌等42种；YBC卡可鉴定假丝酵母（念珠菌）、隐球菌、地霉、丝孢酵母、红酵母等34种；ANI卡可鉴定放线菌、拟杆菌、梭杆菌、乳杆菌、真杆菌、梭菌、消化链球菌等94种；BAC卡可鉴定芽胞杆菌21种；NHI卡可鉴定奈瑟氏菌、嗜血杆菌、金氏菌、摩拉氏菌、布兰汉氏菌等47种。

3.2可对澄清液体中的微生物进行计数。

3.3检测细菌生长曲线。

3.4药敏试验有70多种药物约50多种药物组合的药敏卡。

4实际应用讨论

实验室自引进VITEK系统后，用已知的金黄色葡萄球菌、大肠埃希氏菌、李斯特氏菌、O157∶H7、沙门氏菌、志贺氏菌、绿脓杆菌、副溶血弧菌共8株标准菌株进行检测，结果与已知的完全相符。而且鉴定沙门氏菌属只需4 h，志贺氏菌属6 h，缩短了肠道致病菌生化鉴定的时间，操作也简便。

如1999年7月13日晚某市一大厦中心餐厅发生食物中毒，发病49人。将可疑菌株用VITEK仪器进行鉴定，仅用13 h就得出鉴定结果,而常规鉴定则需24 h。

又如1999年6月从一胖听的进口烤鳗酱油中分离出可疑酵母菌株，VITEK系统的YBC 卡鉴定为丛生丝孢酵母。而常规法鉴定酵母菌需配制各种培养基，一般实验室试剂多不齐全，且鉴定者要有相当的工作经验。

然而在未知菌的鉴定中，VITEK系统有时会因种种因素不能顺利获得鉴定报告，或由一些特殊的报告信息代替了正常的鉴定结果。最常见的有“unidentified organism”（不能鉴定的细菌）。产生这一报告的原因有：①待检细菌不是单一菌株；②试卡生化小孔有气泡严重干扰比色；③菌龄太老；④所配制的待检菌菌悬液浊度过高或过低；⑤待检菌不能均匀悬浮于0.45%～0.5%盐水中；⑥罕见生物新种或不典型菌株,数据库缺乏资料。

在VITEK的最后鉴定报告上，有时也会出现一些限定信息，这些限定信息是与鉴定结果同时存在的，它阐述了合格鉴定的标准。最常见的有“good confidence marginal separation”（好的可信性但难于区分），即生化反应结果同时相似于数据库中两个菌，且产生可接受的绝对相似值，使两种菌间难于区分，需加一些试验方可确定其最后鉴定。例如：副溶血弧菌

与嗜水气单胞菌在NFC卡上的生化特征是相似的，当鉴定结果出现首选菌为副溶血弧菌、次选菌为嗜水气单胞菌时，鉴定结果同时还会提示参看技术资料，技术资料则阐明通过外加VP试验、0%NaCl生长试验、七叶苷试验来加以区别并鉴定到种。副溶血弧菌阳性百分率均为0,嗜水气单胞菌分别为98％、100％和96％。

有些菌的最后鉴定仪器不能完成，需要血清学方法证实。例如：当GNI+卡中最后鉴定报告首选菌是沙门氏菌属、志贺氏菌属、霍乱弧菌、O157∶H7等，应用相应特异性抗血清进行证实。常规的微生物学诊断也要求对上述菌的最后鉴定作特异血清凝集试验。

目前VITEK系统在对李斯特氏菌的最终鉴定上只能达到属的水平，对李斯特氏菌种的分类可用生物梅里埃的API LISTERIA系列鉴定试剂条来完成。