微生物商品化自动化检验

微生物商品化自动化检验第1页，共62页，2023年，2月20日，星期四一、微生物鉴定系统发展概况

70年代根据细菌生物学性状和代谢产物的差异，发展了微量快速和生化反应系统，具有简易化、微量化、系统化、商品化和标准化等优点，并实现了从生化模式到数字模式的转化。形成自动化微生物分析系统。第2页，共62页，2023年，2月20日，星期四功能范围包括细菌、厌氧菌和真菌鉴定以及抗生素敏感试验，为医院感染的控制及流行病学调查提供科学的依据。本章主要介绍微生物检测系统中的数码鉴定和自动化鉴定及药敏分析系统。第3页，共62页，2023年，2月20日，星期四二、微生物数码分类鉴定系统

采用标准化、商品化和配套的生化反应试剂条（板），可将细菌鉴定到属、群、种和亚种或生物型，并可对不同来源的临床标本进行针对性的鉴定。第4页，共62页，2023年，2月20日，星期四（一）工作原理1．数据库由许多细菌条目组成。每个条目代表一个细菌种或一个细菌生物型。2．编码将细菌生化反应模式转换成数学模式，可把生化反应结果快速转录成数字（编码），经查阅编码检索本或电脑分析系统又可将数字转化成相应的细菌名称。第5页，共62页，2023年，2月20日，星期四3．查码在编码检索本内寻找数码信息：如菌名，鉴定结果的评价，生化结果，阳性百分率，必须增加的补充试验项目，指出注意要点等。第6页，共62页，2023年，2月20日，星期四4．解释如果排序第一的细菌％id≥80．0，则可按值的大小对可信度作出评价，如果第1条目的细菌％id＜80．0，就将前3个条目加在一起；若还不足80．0，则此结果是不可接受的，既不属于同一细菌种，又不属于同一细菌属。第7页，共62页，2023年，2月20日，星期四（二）数码分类鉴定系统

组成和操作

1．数码分类鉴定系统的组成由试剂条、添加试剂及检索工具配套形成的完整的微生物鉴定体系。（1）试剂条：常用的生化反应有：①发酵试验；②同化试验；③同化或发酵抑制试验；④酶试验；⑤其他传统的生化反应。第8页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）添加试剂：有些试验经孵育后需添加试剂才能呈现颜色变化。添加的试剂有配套试剂盒或单种试剂。（3）检索工具：检索工具包括鉴定表、编码本和电脑软件，可供人工查阅鉴定结果或由电脑自动处理并报告。每盒试剂条中均附有操作说明书，包括鉴定百分率表。第9页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．操作要点（1）准备

1）标本经分离培养得到纯菌落。

2）借助涂片、染色镜检、氧化酶等试验对被测菌进行初步鉴定，以选择合适的试剂条。

3）挑选被测菌的纯菌落接种试剂条。第10页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）接种

1）制备细菌悬液：挑取菌落按试条要求用生理盐水制备菌悬液。

2）调整菌悬液浓度：按试条要求调整至1．5亿∕ml（0．5麦氏单位）。

3）接种的体积：注意接种后液面要平，不凸起也不凹陷，否则将影响观察结果。第11页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）观察及记录结果：接种后的试条经35℃－37℃孵育18h观察结果，并在报告单上记录结果。第12页，共62页，2023年，2月20日，星期四（4）结果的解释解释的依据是鉴定百分率表、编码本和电脑软件，可将反应结果直接与百分率表核对而得出结果，或将生化反应的结果按3个一组得出数码，查阅编码本即可得出解释。与电脑联机，可半自动地得到鉴定的结果。第13页，共62页，2023年，2月20日，星期四三、微生物鉴定药敏分析系统（一）半自动微生物鉴定和药敏系统，

1．VITEK．ATBl）原理：ATB鉴定系统是将肉眼观察的结果输人电脑，计算机数据库由许多细菌条目组成，将输人结果与数据库内细菌条目比较，自动地得到鉴定结果。结果判读为：敏感，中介或耐药。

第14页，共62页，2023年，2月20日，星期四2）仪器组成：由读数仪和电脑两部分组成。电脑软件包括ATB和API的鉴定数据库和ATB的药敏数据库，数据储存、分析系统以及药敏专家系统。3）操作方法：①标本得到纯菌落。②进行初步鉴定选择试剂条。③按试条要求制备菌悬液。④接种试剂条经35℃

孵育18小时观察结果。⑤将结果输人电脑，得到鉴定结果。第15页，共62页，2023年，2月20日，星期四4）特点：ATB系统是由API金标准改良而成，拥有庞大的细菌资料库以及严格的质控，可鉴定多达550种细菌。另外，ATB系统操作方便，只需将培养结果输人电脑，就可得到结果。第16页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．MicroscanPanell）原理：使用测试板及快速接种系统，人工判读，将编码结果输人电脑，由电脑软件得出反应结果。2）操作方法：与ATB相似。3）特点：操作简便，价格便宜。第17页，共62页，2023年，2月20日，星期四（二）自动微生物鉴定药敏系统1．Autoscan．4自动微生物鉴定／药敏分析仪（1）原理：试剂板在培养箱孵育，然后放主机，用比色法及比浊法对鉴定及药敏（MIC）进行测定，96条不同波长光导纤维同时测定。（2）仪器组成：主机，电脑和打印机。（3）操作方法：将菌液加人试剂板，孵育24小时。放入主机仪器自动判读结果。（4）特点：自动判读结果，操作简便。第18页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．AutoReader

自动微生物鉴定／药敏分析仪（1）原理：用荧光检测技术，在测定板底物中加人酶介物，使其与细菌生长中的酶结合生成荧光物质。荧光物质通过荧光读数仪得出的生物编码来判定菌种。（2）仪器组成：主机，电脑。

第19页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）操作方法：将菌液加入试剂板，孵育24小时。将试剂板放入主机仪器自动判读结果。（4）特点：可同时做鉴定和药敏，自动判读结果，操作简便。第20页，共62页，2023年，2月20日，星期四（三）全自动微生物鉴定药敏系统1．VITEK系统自动微生物鉴定仪（AMS）可做各种细菌的鉴定和药敏试验，包括各种肠杆菌科细菌，非发酵细菌，革兰阳性球菌，革兰阴性球菌，厌氧菌及酵母菌的鉴定以及对引起尿路感染的9种最常见的细菌鉴定和计数。第21页，共62页，2023年，2月20日，星期四（l）原理：采用数码鉴定原理。组成数据库自动打印实验报告和病人报告单。（2）分型：分为Vitek－32，读取32片试验卡。Vitek－60，容纳

60片试验卡。Vitek－120，容纳120片试验卡第22页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）仪器组成：①充填机／封口机；②读取器／恒温箱；③电脑主机；④终端机；⑤打印机；⑥Vitek120。第23页，共62页，2023年，2月20日，星期四（4）配套试剂：配套鉴定和药敏测试卡。（5）操作方法：稀释尿标本或准备好的细菌悬液，接种后封闭卡孔，放入读取器／恒温箱，于35℃孵育，每隔一小时读卡1次，于

4h内打印出结果。第24页，共62页，2023年，2月20日，星期四（6）仪器特点：①自动化；②快速，肠杆菌6h。③准确；④报告完整，包括菌名、最小抑菌浓度（MIC）及成人用药剂量。第25页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．Microscan自动微生物分析系统可同时做鉴定和药敏试验，包括需氧菌、厌氧菌、酵母菌及苛氧菌等

500多种细菌。（1）原理：除采用传统呈色反应法，同时采用敏感度最高的快速荧光法测定细菌，2小时提供鉴定报告，药敏部分则采用比浊法进行测定，3小时可提供MIC结果。

第26页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）分型：分为WalkAway－40，容纳40个测试板。WalkAway－96

容纳96个测试板。（3）仪器组成：主机，真空加样器，电脑，打印机。第27页，共62页，2023年，2月20日，星期四（4）配套试剂：①鉴定板；②药敏板。（5）操作方法：挑取菌落制备菌液；吸取菌液接种试验板，自动判读结果。（6）特点：同时出鉴定及药敏结果。操作简便，只需接种试验盘，其余皆自动操作。第28页，共62页，2023年，2月20日，星期四3．Sensititre全自动微生物鉴定／药敏分析仪（Ans）（1）原理：①细菌鉴定：利用细菌生长产生酶的特性，加人酶介质，使其与细菌生长中的酶结合生成荧光物质。在较短的时间判定菌种。②药敏试验原理：人工判定时为比浊法，仪器自动判读时为荧光测定法。第29页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）仪器组成：①孵育箱及读数仪：同时检测

192个菌种样本。自动孵育，读数。②电脑主机：采用最先进稳定的UNIX系统作为操作平台。第30页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）反应板：①鉴定板：革兰阴性菌，革兰阳性菌，厌氧菌、苛氧菌及真菌的鉴定板。②药敏板可提供近300种不同组合的抗生素板。（4）操作方法：制备菌液接种，孵育读数。第31页，共62页，2023年，2月20日，星期四四、微生物自动鉴定药敏分析系统发展和应用展望当前病原是以条件致病菌、耐药菌为主，种类更为广泛，包括需氧菌、苛氧菌、厌氧菌、分枝杆菌和真菌等。耐药性不断增强，出现了耐多重抗生素的细菌。第32页，共62页，2023年，2月20日，星期四理想的微生物鉴定和药敏分析系统应符合以下要求：①快速，鉴定和药敏试验最好能在2－

8h内完成。②检测准确率高，能检测一般常规所有细菌，特别是葡萄球菌，非发酵菌和链球菌等需提高检测的准确率和分辨率。第33页，共62页，2023年，2月20日，星期四③自动化和电脑的智能化程度更强，包括条形码识别功能，专家系统和便于网络化的数据分析和储存系统。④成本更低，使小型医院都能应用。第34页，共62页，2023年，2月20日，星期四第二节血培养系统菌血症是指细菌侵入血循环，并在其中生长繁殖，产生毒素引起的急性全身感染，常导致休克和多脏器衰竭，如不能及时诊断和治疗，将危及生命。有关的微生物种类多，其毒力、致病性和耐药性各异，更增加了诊断和治疗的复杂性。因此，及时准确地获得结果尤为重要。近年来出现自动化、电脑化的智能型血培养系统。第35页，共62页，2023年，2月20日，星期四一、血培养系统的发展概况自动血培养检测系统的基础是检测细菌和真菌生长时所释放的二氧化碳来作为有无微生物存在的指标。检测的技术有放射标记、颜色变化和荧光技术等。血培养瓶的种类增加以适应临床的各种需求，有需氧菌、厌氧菌、分枝杆菌、L型菌培养、抗生素瓶等。第36页，共62页，2023年，2月20日，星期四检测系统与恒温孵育器合二为一，连续监测CO2的产生情况，所测得的信号传送至电脑分析。出现阳性结果，电脑自动发出警报，并自动打印出现阳性的时间等。提高了阳性检出率，灵敏度高，重复性好，能节省人力，缩短检验周期。第37页，共62页，2023年，2月20日，星期四

二、仪器的基本结构与性能

(一）主机l．恒温孵育系统（全自动）设有恒温装置和震荡培养装置。2．检测系统自动血培养系统设有相应检测系统。原理如下：（1）放射性碳14标记法：活菌利用标记底物产生14C。BACTEC仪分析培养瓶中气体，14C标记CO2量超过界限时报告阳性生长。

第38页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）二氧化碳感受器：每一血液培养瓶底部都含有Novel颜色感应器，当血液培养瓶内有微生物生长释出之CO2后，感应器之酸碱值也跟着改变，从深绿色变为黄色，电脑报告阳性。

第39页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）均质荧光技术：在血培养基内含有发荧光物质。微生物生长代谢过程中产生各种带电荷的原子团，培养瓶发出的荧光，即可检测有细菌存在。第40页，共62页，2023年，2月20日，星期四（二）计算机及其外围设备

判断并发出阴。阳性结果的报告，通过条形码识别标本编号，记录和打印结果（阳性出现时间），进行数据贮存和分析等。第41页，共62页，2023年，2月20日，星期四

三、配套试剂及操作要点1．培养瓶有需氧培养瓶、厌氧培养瓶等种类，根据临床需要灵活选用。（l）培养基营养成分：分离需氧及兼性厌氧菌时，国内常用酚红肉汤。分离厌氧菌时，在基础培养基中再加人酵母浸膏。（2）抗菌药物桔抗剂：如加硫酸镁桔抗某些抗生素。第42页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．真空采血系统配有一次性使用的无菌塑料管，采得的血液因负压作用进入培养瓶。第43页，共62页，2023年，2月20日，星期四3．取血量成人一次采血量为

5－6ml，婴幼儿为1－2ml。注人培养基瓶中。4．采血方法应在发热高峰前1小时,在抗菌药物应用之前采集。无菌采集血液后立即注入装有液体培养基的培养瓶中。第44页，共62页，2023年，2月20日，星期四四、常用血培养系统及其性能特点（一）半自动培养仪专用于快速检测血液、脑脊液，胸水及其他体液中的细菌。1．原理待测标本接种在含14C底物的专用培养瓶中，若有细菌生长，产生14CO2，BACTEC仪分析培养瓶中的气体，并换算成数值报告阳性生长。第45页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．培养瓶种类有需氧培养瓶、厌氧培养瓶上型菌培养瓶、结核菌培养瓶、结核菌药敏瓶等。第46页，共62页，2023年，2月20日，星期四3．特点可提供快速的阳性报告，据统计BACTEC可在12h检出30％的阳性；24h内检出60％－70％；48h内检出80％－90％。比传统培养技术快捷、灵敏。特别是在结核菌的培养和药敏所需的时间仅为10天。第47页，共62页，2023年，2月20日，星期四（二）全自动血培养仪1．BACTEC9000系列1）原理：荧光探测技术连续测定封闭培养瓶内微生物代谢引起的O2或CO2浓度变化以检测是否有微生物生长繁殖。

第48页，共62页，2023年，2月20日，星期四2）操作方法：配套采用真空采血技术进行标本接种，培养全过程完全封闭，标本范围为血液和所有无杂菌体液标本以及含杂菌的分枝杆菌标本。第49页，共62页，2023年，2月20日，星期四3）培养瓶：提供细菌繁殖所必需的增菌液体，还包含适宜气体成分。有标准需氧培养瓶和标准厌氧培养瓶，含溶血素分枝杆菌／真菌培养瓶，痰标本分枝杆菌培养瓶。第50页，共62页，2023年，2月20日，星期四4）特点：①采用灵敏的荧光增强法全自动连续检测，速度快。准确性高。②阳性标本平均检出时间9．65小时，88．9％阳性标本检出时间为20小时。③5天培养期阳性标本检出率为100％。④假阳性率低于0．5％。⑤系统安全可靠。第51页，共62页，2023年，2月20日，星期四2．VITAL自动化培养仪该机能自动调节孵育温度使其保持在35℃－37℃；能保持轻度振荡促进细菌生长；可自动读取各培养瓶内的动态变化，及时检出阳性血培养，检出速度快，适用范围广。第52页，共62页，2023年，2月20日，星期四（1）原理液体培养基内含有荧光物质的分子，微生物在生长代谢的过程中产生质子、电子和各种带电荷的原子团。荧光分子接受了这些物质之后，结构发生变化而成为无荧光的化合物。用于判断其中有无微生物的存在。第53页，共62页，2023年，2月20日，星期四（2）操作方法将培养瓶放人仪器后，即开始连续孵育、轻度振荡培养和自动检测的全自动过程。有需氧培养瓶和厌氧培养瓶等。第54页，共62页，2023年，2月20日，星期四（3）特点

①用全新的同源荧光技术检出阳性血培养，荧光化学物质不仅能检出CO2的释放，而且还能感知PH和氧化