CN113584119A - 一种快速检测混合菌药敏信息的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及药敏检测技术领域,特别涉及一种快速检测混合菌药敏信息的方法。该方法包括:①菌体富集:将血液阳性样本与表面活性剂溶液混合,离心后弃去上清,得到沉淀的菌体;②药敏检测:配制菌悬液;将同一革兰氏染色类型的两种不同菌的菌悬液混合,将所得混合菌悬液加至药敏芯片靶板上,孵育,吸弃上部液体,对药敏芯片靶板上点样位置上的物质进行质谱检测;根据质谱检测结果进行药敏结果判读,分别得到两种不同菌的MIC值,确定敏感、中介、耐药信息。本发明打破了临床混合菌需要再次转接纯化后再使用单菌落进行药敏检测的传统模式,可同时在一个药敏芯片上完成多个待测菌的药敏检测,为临床检测节约了再次培养纯化的时间,节约了物料。
Description
技术领域
本发明涉及药敏检测技术领域,特别涉及一种快速检测混合菌药敏信息的方法。
背景技术
近年来,微生物耐药形式形势日趋严峻,多重耐药菌出现的概率逐渐升高,在临床上,而抗生素的滥用是导致这一现象的重要原因之一,临床分离的致病菌的精准用药正逐渐代替经验用药,因此,药敏MIC值检测越来越重要。
目前传统的药敏检测方法主要步骤如下:(1)临床采集的标本如血液标本、尿液标本、痰标本等进行平板或血培养瓶培养,同时进行革兰染色镜检,根据染色反应及菌株形态特征,将染色结果作危急值报告;(2)获得的菌进行初步诊断,再次分离纯化;(3)使用纯的单菌落进行药敏试验检测,获得致病菌的耐药信息,向临床发最终报告。
MALDI-TOF MS作为一种新兴的软电离质谱技术,主要是通过采集未知微生物的蛋白质指纹图谱并与已知数据库中的蛋白图谱进行比对,从而确定其分类学种属地位。目前常用的微生物检测方法为形态学特征、生理生化反应、血清学反应和测序,形态学和生化是目前临床上最常用的方法,形态学法是根据微生物在固/液体培养基上的生长状态及染色反应、显微镜下观察结果来初步进行物种鉴定,该方法成本较低、检测速度相对较快,但对操作者的专业要求较高,很容易出现误判,且鉴定种类有限。生理生化反应法流程比较繁琐,需要先判断是革兰氏阳性菌还是阴性菌,然后再根据形态、酶反应、显色等不同方法,将具体微生物种类鉴定出来。血清学反应是利用已知菌种的抗血清,观察与待鉴定菌是否发生特异性的血清学反应来鉴定其种类,该技术检测速度较快,但技术受限程度较大,能检测的物种较少。测序技术是从遗传进化角度阐明微生物种群之间的分类学关系,不依赖菌种本身特点,对所有菌种均可使用,鉴定准确率高,是目前微生物鉴定技术的金标准。但由于测序技术检测成本高,耗时长,现阶段难以在临床大规模推广,临床仍以传统微生物检测方法(形态/生化)为主。随着感染微生物的复杂程度不同,传统微生物检测时间长到几天,短到几小时都有可能,且能鉴定出来的种类有限,准确度一般。相比传统方法而言,MALDI-TOFMS质谱仪具有鉴定速度快、准确和低成本等绝对优势,已经成为临床微生物检验领域最富有生命力的新技术之一。
目前国内外学者也有尝试将质谱技术应用于临床样本的直接检测,并取得了显著的进展,针对不同标本各专家有不一样的前处理技术,离心、过滤、表面活性剂等,且通过质谱对临床样本进行直接检测这一技术正逐步获得临床和微生物实验室的认可,这大大缩短了临床报告的时间。
但是,在医学领域不仅需要快速鉴定,还需要检测出对常用抗生素的耐药性。由于近年来抗生素的滥用,导致耐药菌的大量增加,临床在不知道其耐药性的情况下将无法有效控制并治疗疾病,因此,不仅有必要对血液或其他体液感染性微生物进行快速鉴定,还有必要快速确定其对不同抗生素的耐药性,这对临床的抗感染治疗具有非常重要的意义。
常规药敏检测的方法较多,主要有纸片扩散法、微量肉汤稀释法(金标准)、E-test法和全自动药敏仪法。(1)纸片扩散法,是将配制好的菌悬液均匀涂布在MH琼脂培养基上,室温干燥后,将含药纸片紧贴于培养基表面,孵育16-24h,根据测量的抑菌圈直径,然后按照CLSI标准判读,报告敏感(S)、中介(I)和耐药(R);(2)微量肉汤稀释法,是一定浓度的抗菌药物与待测菌的培养液进行一系列的双倍稀释,恒温培养16-24h后,通过观察培养液中细菌生长现象来判断药物对待测菌的最低抑制浓度,及MIC值;(3)E-test法,是将配制好的菌悬液均匀涂布在MH琼脂培养基上,室温干燥后,将含药纸片紧贴于培养基表面,孵育16-24h,通过观察MH琼脂培养基上的细菌生长现象直接测定药物对待测菌的MIC值;(4)全自动微生物药敏检测系统,是一套微生物药敏检测的智能系统,其原理是微量肉汤稀释法,操作相对简单,只需配制一定麦氏单位的菌悬液,插到药敏卡上上机自动检测,10-24h左右查看耐药结果及MIC值。
对于上述四种药敏检测方法,前三种方法是CLSI上推荐的方法,其中微量肉汤稀释法被视为金标准,但其操作步骤比较繁琐,耗时较长。纸片扩散法对药敏纸片的质量、MH琼脂培养基上菌液的涂布、抑菌圈的测量等手工操作要求较高。全自动微生物药敏检测系统操作简便,上手较快,但其对药敏板卡的依赖性较大,目前市面上采用的药敏板卡种类比较单一,药物浓度梯度范围较窄,临床上根据需求可能还需要加测,也不利于耐药性的长期监测,耗时也较长,这些方法均不能及时的给患者做一个全面的药敏检测。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种快速检测混合菌药敏信息的方法。该发明可同时在一个药敏芯片上完成多个待测菌的药敏检测,为临床检测节约了再次培养纯化的时间,节约了物料。
为了实现上述发明目的,本发明提供以下技术方案:
本发明提供了一种快速检测混合菌药敏信息的方法,包括以下步骤:
菌体富集:将血液阳性样本与表面活性剂溶液混合,离心后弃去上清;所得沉淀与清洗液混合并离心,弃去上清,得到沉淀的菌体;
药敏检测:配制菌悬液;将同一革兰氏染色类型的两种不同菌的菌悬液混合,制得混合菌悬液;将混合菌悬液加至药敏芯片靶板上,使药敏芯片靶板上每个点样位置上混合菌体的数量低于质谱检测阈值,然后进行孵育,孵育完成之后吸弃上部液体,对药敏芯片靶板上点样位置上的物质进行质谱检测;根据质谱检测结果进行药敏结果判读,药敏芯片靶板上质谱检测出微生物的位置认为有微生物生长,而无法检测出微生物的点认为微生物生长被抑制,依据该信息分别得到两种不同菌的MIC值,再依据CLSI、专家共识、EUCAST指南确定敏感、中介、耐药信息。
本发明将临床培养获得的菌体直接制成菌悬液,滴加至药敏芯片上,放入孵育装置中进行孵育,孵育完成后弃肉汤,使用MALDI TOF MS技术进行微生物耐药检测,生长点微生物蛋白达到了质谱检测阈值,可鉴定出来,为耐药,抑制生长点微生物蛋白低于质谱检测阈值,无鉴定结果,为敏感,从而得到微生物的药敏结果和准确的MIC值。
作为优选,药敏芯片靶板包括阳性药敏芯片靶板和阴性药敏芯片靶板,阳性药敏芯片靶板上包被有阳性菌适用的抗生素药物,阴性药敏芯片靶板上包被有阴性菌适用的抗生素药物;
药敏检测步骤之前还包括样本革兰氏染色步骤,根据革兰氏染色步骤确定菌为阳性菌或阴性菌;
药敏检测步骤包括:根据菌种不同选用不同的药敏芯片靶板:
当菌为阳性菌时,选择阳性菌药敏芯片靶板进行药敏检测;
当菌为阴性菌时,选择阴性菌药敏芯片靶板进行药敏检测。
作为优选,阳性药敏芯片靶板包括96孔平面靶板和包被在平面靶板上的抗生素,在96孔平面靶板上的96个孔位内分别添加的抗生素和主要浓度(μg/mL)为:
孔位1-4:阿米卡星(AN):4,16,32,64
孔位5-9:庆大霉素(GM):1,2,4,8,16
孔位10-16:左氧氟沙星(LEV):0.125,0.25,0.5,1,2,4,8
孔位17-19:氨曲南(ATM):4,8,16
孔位20-25:亚胺培南(IPM):0.5,1,2,4,8,16
孔位26-31:美罗培南(MEM):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位32-37:替加环素(TGC):0.5,1,2,4,8,16
孔位38-41:头孢呋辛(CXM):1,4,8,16
孔位42-47:头孢他啶(CAZ):1,2,4,8,16,32
孔位48-54:头孢曲松(CRO):1,2,4,8,16,32,64
孔位55-60:头孢吡肟(FEP):1,2,4,8,16,32,
孔位61-64:头孢西丁(FOX):8,16,32,64
孔位65-69:多粘菌素B(PB):0.5,1,2,4,8
孔位70-73:米诺环素(MI):2,4,8,16
孔位74-76:氨苄西林/舒巴坦(SAM):8/4,16/8,32/16
孔位77-81:复方新诺明(SXT):1/19,2/38,4/76,8/152,16/304
孔位82-85:头孢他啶/阿维巴坦(CZA):0.5/4,8/4,16/4,32/4
孔位86-91:哌拉西林/他唑巴坦(TZP):4/4,8/4,16/4,32/4,64/4,128/4
孔位92-95:头孢哌酮/舒巴坦:8/4、16/8、32/16、64/32
孔96:阳性对照
作为优选,阴性药敏芯片靶板包括96孔平面靶板和包被在平面靶板上的抗生素,在96孔平面靶板上的96个孔位内分别添加的抗生素和主要浓度(μg/mL)为:
孔位1-4:环丙沙星(CIP):0.5,1,2,4,
孔位5-8:替加环素(TGC):0.12,0.25,0.5,1
孔位9-12:氨苄西林(AM):2,3,8,16
孔位13-16:利福平(RA):0.5,1,2,4,
孔位17-20:头孢西丁(FOX):2,4,8,16,
孔位21-24:利奈唑胺(LNZ):1,2,4,8
孔位25-29:克林霉素(CC):0.25,0.5,1,2,4
孔位30-34:庆大霉素(GM):1,2,4,8,16
孔位35-40:红霉素(E):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位41-46:米诺环素(MI):0.5,1,2,4,8,16
孔位47-50:复方新诺明(SXT):0.5/9.5,1/19,2/38,4/76
孔位51-56:苯唑西林(OXA):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位57-62:替考拉宁(TEC):1,2,4,8,16,32
孔位63-67:莫西沙星(MXF):0.125,0.25,0.5,1,2
孔位68-75:青霉素(P):0.125,0.25,0.5,1,2,4,8,16
孔位76-80:左氧氟沙星(LEV):0.5,1,2,4,8
孔位81-88:万古霉素(VA):0.25,0.5,1,2,4,8,16,32
孔95:阴性对照
孔96:阳性对照。
作为优选,在药敏检测之前还包括菌种检测步骤,菌种检测包括:取部分菌体富集步骤获得的菌体进行菌种鉴定,得出菌名。
作为优选,药敏检测步骤中,菌悬液的制备包括:
当菌为A类菌时,采用稀释液将其稀释配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释100-200倍;其中,A类菌为肠杆菌科;
当菌为B类菌或C类菌时,用稀释液将其稀释配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释倍数为A类菌的0.5倍;其中,B类菌为葡萄球菌属、肠球菌属;C类菌为单胞菌属、不动杆菌属。
作为优选,药敏芯片靶板包括阳性药敏芯片靶板和阴性药敏芯片靶板,阳性药敏芯片靶板上包被有阳性菌适用的抗生素药物,阴性药敏芯片靶板上包被有阴性菌适用的抗生素药物;
当菌为A或C类菌时,选择阴性菌药敏芯片靶板进行药敏检测;
当菌为B类菌时,选择阳性菌药敏芯片靶板进行药敏检测。
作为优选,在菌体富集步骤中,表面活性剂为皂苷,皂苷溶液的质量百分浓度为2.5%~8%;血液阳性样本与表面活性剂溶液的体积比为(0.1~0.5):1。
作为优选,菌体富集步骤具体包括:
将血液阳性样本与皂苷溶液混合,在2500~2700rpm条件下离心3~12min,弃去上清;所得沉淀与生理盐水混合,离心不低于1min,弃去上清;所得沉淀再与生理盐水混合,离心不低于1min,弃去上清,得到菌体。
作为优选,在菌体富集步骤中,
A类菌包括:大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌;B类菌包括:金黄色葡萄球菌、人葡萄球菌、头状葡萄球菌、溶血葡萄球菌、粪肠球菌、屎肠球菌;
C类菌包括:鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌。
在本发明中,制备菌悬液所用稀释剂为微生物液体培养基,选自但不限于MH液体培养基和/或BHI液体培养基。
在本发明中,药敏芯片的制备包括:
1)抗生素选择:根据临床不同标本如血标本、尿标本、灌洗液标本、痰标本等中的阴性菌、阳性菌、真菌的不同,以及不同药物的抗菌谱不同,选择合适的抗生素;
2)依据抗生素种类不同,选择不同的溶剂,并依据抗生素性质调至合适的pH值;
3)依据抗生素种类,选择相关的抗生素保护剂;
4)按照第2)/3)步骤中的选择进行抗生素溶液配制;
5)将抗生素溶液滴加至芯片上;
6)将滴加过抗生素溶液的芯片进行干燥,干燥时间为2-48h;
7)干燥后的芯片装入包装盒,真空避光处理,备用。
本发明提供了一种快速检测混合菌药敏信息的方法。该方法包括:①菌体富集:将血液阳性样本与表面活性剂溶液混合,离心后弃去上清;所得沉淀与清洗液混合并离心,弃去上清,得到沉淀的菌体;②药敏检测:配制菌悬液;将同一革兰氏染色类型的两种不同菌的菌悬液混合,制得混合菌悬液;将混合菌悬液加至药敏芯片靶板上,使药敏芯片靶板上每个点样位置上混合菌体的数量低于质谱检测阈值,然后进行孵育,孵育完成之后吸弃上部液体,对药敏芯片靶板上点样位置上的物质进行质谱检测;根据质谱检测结果进行药敏结果判读,药敏芯片靶板上质谱检测出微生物的位置认为有微生物生长,而无法检测出微生物的点认为微生物生长被抑制,依据该信息分别得到两种不同菌的MIC值,再依据CLSI、专家共识、EUCAST指南确定敏感、中介、耐药信息。与现有技术相比,该技术优点:
(1)本发明打破传统思维,直接省略了对混合菌再次转接培养的时间,在此可为临床节约5-18h;本发明操作相对简单,最重要的是可直接对混合菌进行药敏检测,可在5h内快速完成药敏检测,为临床用药提供了快速指导;
(2)将MALDI TOF技术和药敏MIC值检测技术结合,得到了一种可使用MALDI TOF技术进行药敏检测的新领域,新方法,拓展了MALDI TOF技术的应用;
(3)创新性的提出了可用于混合菌准确药敏试验的方法。对于临床危重病人的标本,不需要进行菌种分离纯化,大大节约了时间;
(4)为药敏检测节约了成本,实现了一板(即靶板,也称药敏芯片)多用。
具体实施方式
本发明公开了一种快速检测混合菌药敏信息的方法,本领域技术人员可以借鉴本文内容,适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是,所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的,它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述,相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合,来实现和应用本发明技术。
本发明提供了一种用于混合菌药敏试验的新方法,使用本方法可以对未分纯的微生物直接进行药敏试验,将培养得到的混合菌制成菌悬液,使用肉汤进行稀释后,点在包被了不同种类和浓度的药敏芯片上,孵育一段时间后,使用质谱进行检测,利用质谱可通过检测微生物核糖体蛋白进行鉴定的原理,生长点有微生物蛋白,可鉴定出来,抑制生长点不能被检测出菌体蛋白,无鉴定结果,从而得到微生物的药敏结果和准确的MIC值。
本发明提供的一种快速检测混合菌药敏信息的方法,包括以下步骤:
菌体富集
步骤一:混合菌制备;
选取混合菌并制备菌悬液,菌悬液内的混合菌浓度低于质谱鉴定的最低阈值;
步骤二:混合菌加至药敏芯片培养;
将菌悬液滴加至药敏芯片上的点位内,药敏芯片上的点位内包被有不同种类、不同浓度的抗生素;然后将药敏芯片孵育预定时间t;
步骤三:鉴定前处理;
将孵育后的药敏芯片上点位内的杂质吸弃;然后对相应点位滴加质谱前处理试剂并干燥
步骤四:药敏质谱鉴定。
步骤五:结果判读
作为优选,步骤一具体操作方法为:使用生理盐水配制菌悬液到0.5麦氏,再使用稀释剂将其稀释浓度范围为50-300倍。该步骤包括:判定,根据菌种检测结果,判断均为A类菌、B类菌或C类菌,A类菌使用微生物液体培养基的稀释倍数是B类菌的2倍,C类菌的稀释倍数介于A类菌和B类菌之间;在本实施例中,A类菌为肠杆菌,B类菌为肠球菌/不动杆菌/假单胞菌,C类菌为葡萄球菌。
作为优选,步骤一中所用稀释剂为微生物液体培养基,包括:MH液体培养基、BHI液体培养基等。
作为优选,在步骤一中制备菌悬液之前首先对两种菌进行质谱鉴定,鉴定混合菌中的菌名,从而可以选取合适的抗生素药敏芯片。
药敏芯片上的部分点位不添加抗生素,该点位的目的一是为了鉴定微生物是否可以正常生长,避免因环境问题导致菌种不生长而使所有点位均鉴定不出来菌,造成MIC值判断错误;另一目的是可以直接鉴定出混合菌中的菌名称,不必在混合菌制备初期进行鉴定,节约了时间。
作为优选,步骤三包括:将药敏芯片上点位内的上层液体吸弃,杂质(即稀释剂)一般在上层液体内,吸弃后可以避免对后续的质谱鉴定产生影响。
作为优选,药敏芯片的制备包括:
1)抗生素选择根据临床不同标本如血标本、尿标本、灌洗液标本、痰标本等中的阴性菌、阳性菌、真菌的不同,以及不同药物的抗菌谱不同,选择合适的抗生素,例如呋喃妥因只适用于尿标本,阴性菌可选择头孢类药物;
2)依据抗生素种类不同,选择不同的溶剂例如水、DMSO、乙醇溶液、丙磺酸溶液、乙磺酸溶液等,并依据抗生素性质调至合适的PH值;
3)依据抗生素种类,选择相关的抗生素保护剂,例如有机硅表面活性剂、西司他丁钠等;
4)按照第2/3步骤中的选择进行抗生素溶液配制。
5)将抗生素溶液滴加至芯片上,可使用包被机、移液枪等进行滴加,芯片例如金属板、硅板、塑料板、纸板等。
6)将滴加过抗生素溶液的芯片进行干燥,干燥方式例如(1)加热鼓风干燥;(2)低温真空干燥;(3)低温吸附干燥;(4)常温低湿度干燥等,对一些光敏的抗生素或高温易降解的抗生素,应进行避光处理,或选择低温干燥方式,干燥时间为2-48h。
7)干燥后的芯片装入包装盒,真空避光处理,备用。
本发明快速检测混合菌药敏信息的方法中所用试剂或仪器均可由市场购得。
下面结合实施例,进一步阐述本发明:
实施例1
本发明提供的一种用于混合菌的质谱药敏MIC值检测方法,主要包括以下步骤:
(1)菌体富集
报阳血瓶中抽取血液样本加入表面活性剂混匀;然后采用不同的离心速度进行多次离心,每次离心后吸弃上清并加生理盐水继续离心,直至离心完成。该处表面活性剂的作用是将菌体富集,表面活性剂可以采用2.5%-6%的皂苷、浓度为5%-20%的十二烷基硫酸钠或浓度为0.1%-1%的tritonx100。具体操作为:第一,从报阳血瓶中抽取1mL血液至1.5mL EP管中;按0.2:1比例加入4%皂苷溶液,混匀;第二,将离心管2600rpm离心10min,弃去上清,加1ml生理盐水,吹打混匀;13000rpm离心2min,弃去上清;重复该操作一次,得到沉淀在离心管底部的菌体。
采取相同的富集方法对其他报阳血瓶中的样本分别进行菌体富集得到菌体。
(2)菌种检测(因药敏检测的时候也可以鉴定出菌名,该步骤也可省略,直接将富集的菌体进行药敏检测)
取富集得到的菌分别涂抹于样本板上,加入预处理试剂,干燥,上质谱进行鉴定,确定菌名;此时的菌体中含有微量的杂质,且无菌体的形态,不能进行形态学观察确定菌名,质谱鉴定对菌的形态无要求,少量杂质与菌的蛋白分子不在一个分子量水平,也不会影响质谱鉴定,因此采用质谱可以快速鉴定菌名,节约了常规的培养纯化时间。整个菌种鉴定过程仅需十分钟左右即可完成。本实施例中采用郑州安图实验仪器有限公司生产的Autofms 1000质谱仪进行质谱鉴定。
(3)药敏检测
首先、配制菌悬液,将富集的菌体稀释配制成菌悬液,使菌悬液的菌浓度低于质谱检测阈值(即此时稀释后的菌体按照正常质谱点样的体积滴加到靶板后,菌体的数量是低于质谱检测阈值的,其直接进行质谱检测时会因菌体数量过少而不能检测到菌);具体操作为:将富集得到的的菌体使用生理盐水配制成0.5麦氏浊度的菌悬液,再使用微生物液体培养基稀释50-500倍(优选50-300倍)后备用。该步骤具体包括:
判定,根据菌种检测结果,
当菌为A类菌时,将其配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释100-200倍;其中,A类菌为肠杆菌科;
当菌为B类菌或C类菌时,将其配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释倍数为A类菌的0.5倍;B类菌为葡萄球菌、肠球菌;C类菌为假单胞菌。微生物液体培养基可以选用MH液体培养基或BHI液体培养基,本实施例优选MH液体培养基(又称MH营养肉汤),A类菌和C类菌统称为阳性菌,B类菌称为阴性菌。
此时稀释后的菌体按照正常质谱点样的体积滴加到靶板后,菌体的数量是低于质谱检测阈值的,其直接进行质谱检测时会因菌体数量过少而不能检测到菌。由于B类菌和C类菌的生长周期均慢于A类菌,且其个体较大,同样配制为0.5麦氏浊度的菌悬液后B类菌和C类菌的密度小于A类菌,质谱鉴定时无论菌体大小每个菌内的可检测蛋白规模是基本相同的,因此需要降低B类菌和C类菌的稀释倍数,使其浓度与A类菌相当,从而少温育时间。
其次,制备药敏芯片靶板
在本实施例中,药敏芯片的制备包括:
①.抗生素选择:根据临床不同标本如血标本、尿标本、灌洗液标本、痰标本等中的阴性菌、阳性菌、真菌的不同,以及不同药物的抗菌谱不同,选择合适的抗生素,选择阿米卡星(AN)、庆大霉素(GM)、左氧氟沙星(LEV)、氨曲南(ATM)、亚胺培南、美罗培南、替加环素、头孢呋辛、头孢他啶、头孢曲松、头孢吡肟、头孢西丁、多粘菌素B、米诺环素、氨苄西林舒巴坦、复方新诺明、头孢他啶阿维巴坦、哌拉西林他唑巴坦、头孢哌酮舒巴坦作为阳性药敏板使用的药物;选择环丙沙星、替加环素、氨苄西林、利福平、头孢西丁、利奈唑胺、克林霉素、庆大霉素、红霉素、米诺环素、孔复方新诺明、苯唑西林、替考拉宁、莫西沙星、青霉素、左氧氟沙星、万古霉素作为阴性药敏板的药物。
②.抗生素溶液制备:将抗生素加入溶剂内,配制成不同浓度的抗生素溶液具体为上述阴性药敏版和阳性药敏板上各孔位的浓度,各孔位之间的顺序可互换;具体操作为依据抗生素种类不同,选择不同的溶剂例如水、DMSO、乙醇溶液、丙磺酸溶液、乙磺酸溶液等,并依据抗生素性质调至合适的PH值;在制备抗生素溶液的时候还要添加抗生素保护剂,从而保护抗生素,避免其在保质期内失效;抗生素保护剂可以采用有机硅表面活性剂、西司他丁钠等。
③.抗生素包被:采用包被机或移液枪将配制好的抗生素溶液包被在芯片上,该芯片可以为金属板、硅板、塑料板、纸板等,本实施例优选芯片为质谱鉴定使用的靶板。然后根据抗生素的特性选择合适的干燥方法进行干燥,干燥方式例如(1)加热鼓风干燥;(2)低温真空干燥;(3)低温吸附干燥;(4)常温低湿度干燥等,对一些光敏的抗生素或高温易降解的抗生素,应进行避光处理,或选择低温干燥方式,干燥时间为2-48h。
④.保存:干燥后的芯片装入包装盒,真空避光处理,备用。
再次,根据鉴定结果,将两种阳性菌菌悬液等体积混合后滴加至阳性药敏靶板上进行孵育;将两种阴性菌菌悬液等体积混合后滴加至阴性药敏靶板上进行孵育;具体操作为:将稀释后的菌悬液用点样仪滴加至药敏芯片上,药敏芯片上有多个点样孔位,其中A类菌和C类菌使用的阳性药敏板上的主要抗生素和浓度(μg/ml)为:
孔位1-4:阿米卡星(AN):4,16,32,64
孔位5-9:庆大霉素(GM):1,2,4,8,16
孔位10-16:左氧氟沙星(LEV):0.125,0.25,0.5,1,2,4,8
孔位17-19:氨曲南(ATM):4,8,16
孔位20-25:亚胺培南:0.5,1,2,4,8,16
孔位26-31:美罗培南:0.25,0.5,1,2,4,8
孔位32-37:替加环素:0.5,1,2,4,8,16
孔位38-41:头孢呋辛:1,4,8,16
孔位42-47:头孢他啶:1,2,4,8,16,32
孔位48-54:头孢曲松:1,2,4,8,16,32,64
孔位55-60:头孢吡肟:1,2,4,8,16,32,
孔位61-64:头孢西丁:8,16,32,64
孔位65-69:多粘菌素B:0.5,1,2,4,8
孔位70-73:米诺环素:2,4,8,16
孔位74-76:氨苄西林/舒巴坦:8/4,16/8,32/16
孔位77-81:复方新诺明:1/19,2/38,4/76,8/152,16/304
孔位82-85:头孢他啶/阿维巴坦:0.5/4,8/4,16/4,32/4
孔位86-91:哌拉西林/他唑巴坦:4/4,8/4,16/4,32/4,64/4,128/4
孔位92-95:头孢哌酮/舒巴坦:8/4,16/8,32/16,64/32
B类菌使用阴性药敏板上的抗生素和主要浓度(μg/ml)为:
孔位1-4:环丙沙星:0.5,1,2,4,
孔位5-8:替加环素:0.12,0.25,0.5,1
孔位9-12:氨苄西林:2,3,8,16
孔位13-16:利福平:0.5,1,2,4,
孔位17-20:头孢西丁:2,4,8,16,
孔位21-24:利奈唑胺:1,2,4,8
孔位25-29:克林霉素:0.25,0.5,1,2,4
孔位30-34:庆大霉素:1,2,4,8,16
孔位35-40:红霉素:0.25,0.5,1,2,4,8
孔位41-46:米诺环素:0.5,1,2,4,8,16
孔47-50:复方新诺明:0.5/9.5,1/19,2/38,4/76
孔位51-56:苯唑西林:0.25,0.5,1,2,4,8
孔位57-62:替考拉宁:1,2,4,8,16,32
孔位63-67:莫西沙星:0.125,0.25,0.5,1,2
孔位68-75:青霉素:0.125,0.25,0.5,1,2,4,8,16
孔位76-80:左氧氟沙星:0.5,1,2,4,8
孔位81-88:万古霉素:0.25,0.5,1,2,4,8,16,32
每个点样区域内滴加的混合菌悬液体积与药敏板上标注的抗生素溶液体积相同。点样完成后将药敏芯片放入孵育装置,37℃恒温,99.9%相对湿度的环境中孵育2.0~5.0h。
然后,将孵育后的靶板上方多余营养液吸弃,并按照质谱检测前处理方法进行处理,并上质谱仪检测;具体操作为:孵育完成后,使用吸弃装置弃去药敏芯片上多余的培养基,由于菌体生长过程中会沉淀至药敏芯片底部,在吸弃培养基的时候注意只吸弃药敏芯片上方的液体,不会将菌体带离,吸弃培养基后对药敏芯片及其上方的菌体和参与培养基进行干燥,干燥后,滴加预处理试剂,待预处理试剂干燥后用质谱仪进行检测。本步骤中吸弃多余的液体营养基是为了避免营养基直接干燥后其内部的大量营养成分影响质谱鉴定结果,将肉汤大部分吸弃后,残余在药敏芯片表面的微量肉汤中含有的营养成分较少,不会影响质谱鉴定结果的准确性。
最后,根据质谱检测结果进行药敏结果判读。具体为依据CLSI M100标准进行药敏结果判读。
判读方法如下:以某种药物A为例,假设稀释浓度为2,4,8,16,32,64,进行质谱鉴定,若2、4点鉴定结果均为2种菌,8、16点只有菌1鉴定出来,则可以得出结论,菌1的药物A的MIC值为32,而菌2的MIC值为16。
试验例1不同浓度的皂素对菌体富集的作用
取临床报阳血瓶10份,序号分别为1、2、3、……10;每份血瓶中的血取出6ml均分,装入编号为A、B、C、D、E、F的EP管中,分别加入0.2ml浓度为1.5%、2.5%、3.5%、5%、6%,7%的皂素溶液并混匀,皂素采用sigma公司的10-25%纯度的产品。然后将上述样品分别2600rpm离心10min,弃去上清,加1ml生理盐水,吹打混匀;13000rmp离心2min,弃去上清;重复该操作一次,得到沉淀在离心管底部的菌体。将得到的菌体分别进行质谱前处理后利用飞行时间质谱仪进行菌种检测,检测结果如下:
表1
本实验采用安图实验仪器(郑州)公司生产的型号Autof ms 1000的质谱仪进行菌种检测。质谱鉴定得分代表鉴定准确性,得分越高,说明鉴定准确性越高,当鉴定得分低于某一阈值,该鉴定结果不可信。
由上述检测结果可知,皂素浓度在3.5%-7%时,鉴定准确率最高,在浓度为1.5%、2.5%时,鉴定准确率较低,这是因为皂素是一种表面活性剂,主要作用是裂解血细胞、白细胞、血小板等作用,当皂素浓度较低时,加入的皂素不足以裂解目标细胞,导致下一步离心得到的沉淀还含有部分杂质细胞,影响了鉴定准确率。
试验例2:
将临床报阳血瓶分别进行菌体富集,将得到的菌体分别进行质谱前处理后利用飞行时间质谱仪进行菌种检测,得到如下菌:
表2
序号 | 菌名称 | 序号 | 菌名称 |
1 | 大肠埃希菌 | 9 | 阴沟肠杆菌 |
2 | 金黄色葡萄球菌 | 10 | 铜绿假单胞菌 |
3 | 大肠埃希菌 | 11 | 粪肠球菌 |
4 | 粪肠球菌 | 12 | 鲍曼不动杆菌 |
5 | 肺炎克雷伯菌 | 13 | 肺炎链球菌 |
6 | 铜绿假单胞菌 | 14 | 肺炎克雷伯菌 |
7 | 大肠埃希菌 | 15 | 肺炎克雷伯菌 |
8 | 鲍曼不动杆菌 | 16 | 鲍曼不动杆菌 |
根据检测结果,将上述菌配制菌悬液后分别取定量混合形成混合菌悬液,每种阳性混合菌悬液内混合有两种相同体积且符合要求浓度菌悬液,混合后形成下表中的标本1至标本8,将混合后的标本1至标本8分别滴加至药敏板上,每种标本分别滴加在阳性药敏板和阴性药敏板上,混合菌悬液的量与药敏靶板上标注的抗生素的溶液体积相同;点样完成后将药敏芯片放入孵育装置,37℃恒温,99.9%相对湿度的环境中孵育5小时。
孵育完成后,使用吸弃装置弃去药敏芯片上多余的培养基,吸弃培养基后对药敏芯片及其上方的菌体和参与培养基进行干燥,干燥后,滴加预处理试剂,待预处理试剂干燥后用质谱仪进行检测。本步骤中吸弃多余的液体营养基是为了避免营养基直接干燥后其内部的大量营养成分影响质谱鉴定结果,将肉汤大部分吸弃后,残余在药敏芯片表面的微量肉汤中含有的营养成分较少,不会影响质谱鉴定结果的准确性。
最后,根据质谱检测结果进行药敏结果判读。具体为依据CLSI M100标准进行药敏结果判读。
将标本中对应的菌进行转接培养,获得菌体后进行药敏检测,并进行分纯后,使用金标准微量肉汤稀释法进行复验,确定准确的MIC值,将质谱药敏检测的MIC值与金标准微量肉汤稀释法确定的准确MIC值比较,结果一致的认为检测准确,得到准确率,准确率的计算方法如下:
准确率=鉴定准确的药物数量/检测药物总数量
得到的结果如下表所示:
表3
由上表可知,与金标准相比,从临床采集的8个标本分离出的2株菌不再分纯,直接进行质谱药敏检测,准确率均不低于90%。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种快速检测混合菌药敏信息的方法,其特征在于,包括以下步骤:
菌体富集:将血液阳性样本与表面活性剂溶液混合,离心后弃去上清;所得沉淀与清洗液混合并离心,弃去上清,得到沉淀的菌体;
药敏检测:配制菌悬液;将同一革兰氏染色类型的两种不同菌的菌悬液混合,制得混合菌悬液;将混合菌悬液加至药敏芯片靶板上,使药敏芯片靶板上每个点样位置上混合菌体的数量低于质谱检测阈值,然后进行孵育,孵育完成之后吸弃上部液体,对药敏芯片靶板上点样位置上的物质进行质谱检测;根据质谱检测结果进行药敏结果判读,药敏芯片靶板上质谱检测出微生物的位置认为有微生物生长,而无法检测出微生物的点认为微生物生长被抑制,依据该信息分别得到两种不同菌的MIC值,再依据CLSI、专家共识、EUCAST指南确定敏感、中介、耐药信息。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述药敏芯片靶板包括阳性药敏芯片靶板和阴性药敏芯片靶板,所述阳性药敏芯片靶板上包被有阳性菌适用的抗生素药物,所述阴性药敏芯片靶板上包被有阴性菌适用的抗生素药物;
所述药敏检测步骤之前还包括样本革兰氏染色步骤,根据所述革兰氏染色步骤确定菌为阳性菌或阴性菌;
所述药敏检测步骤包括:根据菌种不同选用不同的药敏芯片靶板:
当菌为阳性菌时,选择阳性菌药敏芯片靶板进行药敏检测;
当菌为阴性菌时,选择阴性菌药敏芯片靶板进行药敏检测。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述阳性药敏芯片靶板包括96孔平面靶板和包被在平面靶板上的抗生素,在96孔平面靶板上的96个孔位内分别添加的抗生素和主要浓度(μg/mL)为:
孔位1-4:阿米卡星(AN):4,16,32,64
孔位5-9:庆大霉素(GM):1,2,4,8,16
孔位10-16:左氧氟沙星(LEV):0.125,0.25,0.5,1,2,4,8
孔位17-19:氨曲南(ATM):4,8,16
孔位20-25:亚胺培南(IPM):0.5,1,2,4,8,16
孔位26-31:美罗培南(MEM):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位32-37:替加环素(TGC):0.5,1,2,4,8,16
孔位38-41:头孢呋辛(CXM):1,4,8,16
孔位42-47:头孢他啶(CAZ):1,2,4,8,16,32
孔位48-54:头孢曲松(CRO):1,2,4,8,16,32,64
孔位55-60:头孢吡肟(FEP):1,2,4,8,16,32,
孔位61-64:头孢西丁(FOX):8,16,32,64
孔位65-69:多粘菌素B(PB):0.5,1,2,4,8
孔位70-73:米诺环素(MI):2,4,8,16
孔位74-76:氨苄西林/舒巴坦(SAM):8/4,16/8,32/16
孔位77-81:复方新诺明(SXT):1/19,2/38,4/76,8/152,16/304
孔位82-85:头孢他啶/阿维巴坦(CZA):0.5/4,8/4,16/4,32/4
孔位86-91:哌拉西林/他唑巴坦(TZP):4/4,8/4,16/4,32/4,64/4,128/4
孔位92-95:头孢哌酮/舒巴坦:8/4、16/8、32/16、64/32
孔96:阳性对照。
4.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,所述阴性药敏芯片靶板包括96孔平面靶板和包被在平面靶板上的抗生素,在96孔平面靶板上的96个孔位内分别添加的抗生素和主要浓度(μg/mL)为:
孔位1-4:环丙沙星(CIP):0.5,1,2,4,
孔位5-8:替加环素(TGC):0.12,0.25,0.5,1
孔位9-12:氨苄西林(AM):2,3,8,16
孔位13-16:利福平(RA):0.5,1,2,4,
孔位17-20:头孢西丁(FOX):2,4,8,16,
孔位21-24:利奈唑胺(LNZ):1,2,4,8
孔位25-29:克林霉素(CC):0.25,0.5,1,2,4
孔位30-34:庆大霉素(GM):1,2,4,8,16
孔位35-40:红霉素(E):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位41-46:米诺环素(MI):0.5,1,2,4,8,16
孔位47-50:复方新诺明(SXT):0.5/9.5,1/19,2/38,4/76
孔位51-56:苯唑西林(OXA):0.25,0.5,1,2,4,8
孔位57-62:替考拉宁(TEC):1,2,4,8,16,32
孔位63-67:莫西沙星(MXF):0.125,0.25,0.5,1,2
孔位68-75:青霉素(P):0.125,0.25,0.5,1,2,4,8,16
孔位76-80:左氧氟沙星(LEV):0.5,1,2,4,8
孔位81-88:万古霉素(VA):0.25,0.5,1,2,4,8,16,32
孔95:阴性对照
孔96:阳性对照。
5.根据权利要求1至4任一项所述的方法,其特征在于,在药敏检测之前还包括菌种检测步骤,所述菌种检测包括:取部分所述菌体富集步骤获得的菌体进行菌种鉴定,得出菌名。
6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述药敏检测步骤中,菌悬液的制备包括:
当菌为A类菌时,采用稀释液将其稀释配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释100-200倍;其中,A类菌为肠杆菌科;
当菌为B类菌或C类菌时,用稀释液将其稀释配制成0.5麦氏浊度的菌悬液后使用微生物液体培养基稀释倍数为A类菌的0.5倍;其中,B类菌为葡萄球菌属、肠球菌属;C类菌为单胞菌属、不动杆菌属。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述药敏芯片靶板包括阳性药敏芯片靶板和阴性药敏芯片靶板,所述阳性药敏芯片靶板上包被有阳性菌适用的抗生素药物,所述阴性药敏芯片靶板上包被有阴性菌适用的抗生素药物;
当菌为A或C类菌时,选择阴性菌药敏芯片靶板进行药敏检测;
当菌为B类菌时,选择阳性菌药敏芯片靶板进行药敏检测。
8.根据权利要求1至4任一所述的方法,其特征在于,在菌体富集步骤中,表面活性剂为皂苷,皂苷溶液的质量百分浓度为2.5%~8%;血液阳性样本与表面活性剂溶液的体积比为(0.1~0.5):1。
9.根据权利要求8所述的方法,其特征在于,菌体富集步骤具体包括:
将血液阳性样本与皂苷溶液混合,在2500~2700rpm条件下离心3~12min,弃去上清;所得沉淀与生理盐水混合,离心不低于1min,弃去上清;所得沉淀再与生理盐水混合,离心不低于1min,弃去上清,得到菌体。
10.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,在菌体富集步骤中,
所述A类菌包括:大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、阴沟肠杆菌;所述B类菌包括:金黄色葡萄球菌、人葡萄球菌、头状葡萄球菌、溶血葡萄球菌、粪肠球菌、屎肠球菌;
所述C类菌包括:鲍曼不动杆菌、铜绿假单胞菌。
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