分析科學(xué)家看《外科風(fēng)云》：劇情out了！
發(fā)布時(shí)間:2018-03-13 閱讀次數(shù)：2760次
分析測(cè)試百科網(wǎng)訊 近日，《外科風(fēng)云》正在熱播，而分析科學(xué)家卻對(duì)前天的劇情坐不住了，邊看邊吐糟——?jiǎng)∏閛ut了！
劇情回放
男主莊?。ń鶘|飾）的妹妹林歡（高露飾）的養(yǎng)父在事故中受傷，雖然手術(shù)成功但養(yǎng)父在術(shù)后產(chǎn)生了耐藥菌株感染，用了5種抗生素都不見(jiàn)效，感染情況日漸加劇。要找到對(duì)癥的藥物，需做10天左右的細(xì)菌實(shí)驗(yàn)，感染的病人沒(méi)扛住，在第5天就因多器官衰竭而死亡，病人死亡后，莊恕申請(qǐng)對(duì)該耐藥菌進(jìn)行更高精度的檢驗(yàn)，以確認(rèn)到底是什么細(xì)菌，開始要送到美國(guó)，但申報(bào)手續(xù)劇情說(shuō)要排到下一年，后來(lái)在北京疾控終于找到對(duì)應(yīng)的試驗(yàn)點(diǎn)。
小科普：
耐藥菌株是指在長(zhǎng)期的抗生素選擇之后出現(xiàn)的對(duì)相應(yīng)抗生素產(chǎn)生耐受能力的菌株。細(xì)菌的耐藥性，是指細(xì)菌多次與藥物接觸后，對(duì)藥物的敏感性減小甚至消失，致使藥物對(duì)耐藥菌的療效降低甚至無(wú)效。
吐槽點(diǎn)
分析科學(xué)家看到這里，不得不清清嗓子指出劇情幾大out之處：
細(xì)菌鑒定現(xiàn)在已有更先進(jìn)的技術(shù)！中國(guó)很多醫(yī)院已經(jīng)配置和正在配置這種先進(jìn)的技術(shù)，不必送到美國(guó)或疾控中心。
配置這種先進(jìn)技術(shù)的醫(yī)院，已經(jīng)可以在5天內(nèi)找到對(duì)癥之藥，林歡的父親不會(huì)死！
那么，傳統(tǒng)的技術(shù)和新型的技術(shù)到底有啥差別？讓我們從找出細(xì)菌感染后細(xì)菌實(shí)驗(yàn)的三大步驟講起吧。找到對(duì)癥之藥需要三步：細(xì)菌培養(yǎng)、細(xì)菌鑒定、細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)。
細(xì)菌培養(yǎng)——1天
細(xì)菌培養(yǎng)是將標(biāo)本接種于固體培養(yǎng)基上，分離富集的過(guò)程。一般細(xì)菌可在有氧條件下，37℃中放18～24小時(shí)生長(zhǎng)。通常該過(guò)程必不可少，但是有報(bào)道表示可利用MALDI-TOF質(zhì)譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體（利用基體輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜直接鑒定尿樣中的尿路感染病原體，F(xiàn)erreira et al., Clinical chemistry ）。影片中包括林爸爸等十幾位患者正是尿路感染了細(xì)菌。
細(xì)菌鑒定——數(shù)天or幾分鐘？
傳統(tǒng)的細(xì)菌鑒定手段是生化方法，利用每種細(xì)菌的PH、顯色和產(chǎn)生的二氧化碳等不同特點(diǎn)，來(lái)鑒定菌種，但是這種方法可能需要數(shù)天時(shí)間。【前方高能】近些年發(fā)展起來(lái)的、基于MALDI-TOF核心技術(shù)的微生物鑒定質(zhì)譜，能夠通過(guò)對(duì)細(xì)菌內(nèi)蛋白質(zhì)的鑒定，在幾分鐘之內(nèi)鑒定出細(xì)菌的種類，這一研究已經(jīng)廣泛應(yīng)用到大多數(shù)細(xì)菌種屬的鑒定?！澳乔f恕所在醫(yī)院還沒(méi)有MALDI-TOF？這醫(yī)院是三甲嗎？二甲也應(yīng)該配備了吧？”分析科學(xué)家忍不住吐糟。
細(xì)菌耐藥——1天
傳統(tǒng)的細(xì)菌耐藥實(shí)驗(yàn)一般采用藥敏片法、牛津杯法和打孔法等，但是這些方法都需要至少一天的時(shí)間。但是有報(bào)道表示現(xiàn)在可用MALDI-TOF檢測(cè)β內(nèi)酰胺酶的表達(dá)量，從而區(qū)分該細(xì)菌是耐藥株還是不耐藥株（使用MALDI-TOF快速檢測(cè)氨芐青霉素抗藥性，Grundt et al. , JCM）。
小編：通過(guò)以上數(shù)據(jù)可見(jiàn)，如果莊恕所在醫(yī)院有一臺(tái)微生物鑒定MALDI-TOF，那么實(shí)驗(yàn)用時(shí)將大大縮短，很有可能縮短到3天，養(yǎng)父不會(huì)死，妹妹也不會(huì)與自己的親哥哥反目。此處為養(yǎng)父默哀3分鐘，為莊恕默哀3分鐘，為沒(méi)有MALDI-TOF的醫(yī)院默哀3分鐘。
MALDI-TOF微生物鑒定質(zhì)譜
MALDI-TOF（基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜, 英文名Matrix-Assisted Laser Desorption/ Ionization Time of Flight Mass Spectrometry）是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型的軟電離生物質(zhì)譜。
MALDI-TOF主要由兩部分組成：基質(zhì)輔助激光解吸電離離子源（MALDI）和飛行時(shí)間質(zhì)量分析器（TOF）。
MALDI-TOF儀器結(jié)構(gòu)框圖
MALDI的原理是用激光照射樣品與基質(zhì)形成的共結(jié)晶薄膜，基質(zhì)從激光中吸收能量傳遞給生物分子，而電離過(guò)程中將質(zhì)子轉(zhuǎn)移到生物分子或從生物分子得到質(zhì)子，而使生物分子電離的過(guò)程。因此它是一種軟電離技術(shù)，適用于混合物及生物大分子的測(cè)定。TOF的原理是離子在電場(chǎng)作用下加速飛過(guò)飛行管道，根據(jù)到達(dá)檢測(cè)器的飛行時(shí)間不同而被檢測(cè)即測(cè)定離子的質(zhì)荷比（M/Z）與離子的飛行時(shí)間成正比 ，檢測(cè)離子。MALDI-TOF具有靈敏度高、準(zhǔn)確度高及分辨率高等特點(diǎn)。
MALDI-TOF MS是將完整的病原菌細(xì)胞(intact-cell, IC)直接進(jìn)行檢測(cè), 無(wú)需蛋白提純, 樣本準(zhǔn)備很簡(jiǎn)便, 也有人稱之為 IC MALDI-TOF MS。許多研究表明, IC MALDI-TOF MS敏感性很高, 可以區(qū)分表型相似甚至相同的菌株, 提供屬、種、型水平的鑒定。
現(xiàn)有的MALDI-TOF微生物鑒定質(zhì)譜
MALDI Biotyper——布魯克
MALDI Biotyper/ MALDI Biotyper CA微生物鑒定儀[參數(shù)價(jià)格, 特點(diǎn), 我要咨詢]
MALDI Biotyper微生物快速鑒定系統(tǒng)[參數(shù)價(jià)格, 特點(diǎn), 我要咨詢]利用MALDI-TOF（基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間）質(zhì)譜測(cè)定微生物獨(dú)特的分子指紋譜來(lái)鑒定微生物。具體來(lái)說(shuō)，MALDI Biotyper 檢測(cè)的是存在于所有微生物中的高豐度蛋白質(zhì)。這些高豐度蛋白的特征模式同廣泛開放的數(shù)據(jù)庫(kù)中的模式進(jìn)行比對(duì)，以可靠和精確地鑒定特定的微生物，從而確定微生物到種或者更細(xì)的水平。該產(chǎn)品已通過(guò)歐洲、美國(guó)、中國(guó)臨床醫(yī)療器械許可，是微生物質(zhì)譜的開山鼻祖，也是當(dāng)前市場(chǎng)占有率最高的微生物質(zhì)譜。
2009年，IVD MALDI Biotyper系統(tǒng)獲得CE認(rèn)證，符合歐盟體外診斷器械管理要求(Directive 98/79/EC)。自此布魯克不斷擴(kuò)大該系統(tǒng)的菌種涵蓋范圍和獲得認(rèn)證的地區(qū)，在為已有客戶提供更多技術(shù)價(jià)值的同時(shí)，更加致力于滿足新地區(qū)新客戶的需 求。IVD MALDI Biotyper系統(tǒng)目前取得認(rèn)證的國(guó)家和地區(qū)包括歐洲，以及美洲許多國(guó)家如加拿大，阿根廷，哥倫比亞，厄瓜多爾和墨西哥，亞太國(guó)家和地區(qū)如日本，香港， 新加坡，臺(tái)灣和澳大利亞。此外，在2013年11月，新推出的MALDI Biotyper CA 系統(tǒng)也通過(guò)了美國(guó)FDA認(rèn)證。2014年，IVD MALDI Biotyper?系統(tǒng)獲得中國(guó)國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局（CFDA）的上市許可，可作為醫(yī)療器械在中國(guó)推廣和銷售，用于人源樣本中微生物的鑒定。
Clin-tof-I/Clin-tof-II——毅新博創(chuàng)
Clin-tof-I（左）Clin-tof-II（右）
Clin-tof-I/Clin-tof-II 臨床飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)[參數(shù)價(jià)格, 特點(diǎn), 我要咨詢]在2014年6月獲得國(guó)家藥監(jiān)局頒發(fā)的CFDA認(rèn)證，是首臺(tái)被CFDA認(rèn)證的國(guó)產(chǎn)質(zhì)譜。Clin-TOF-I臨床飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)采用離子偏轉(zhuǎn)技術(shù)，檢測(cè)中可掃除不想要的分子量，大大延長(zhǎng)檢測(cè)器壽命；采用獲得發(fā)明專利的離子雙聚焦技術(shù)，使檢測(cè)分辨率大大提高，CLIN-TOF-I分辨率優(yōu)于2500（m/z 1533）；具有自校準(zhǔn)功能，操作簡(jiǎn)單，且測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，CLIN-TOF-I檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差小于50ppm（m/z 500-3000）；采用獨(dú)立研制的96孔靶板，表面疏水性處理，高信噪比；采用獲得發(fā)明專利的zoom optics技術(shù)提高離子化率，CLIN-TOF-I檢測(cè)靈敏度達(dá)到1 fmol；配備了獨(dú)特的觸摸屏和條碼閱讀器等配件。Clin-TOF-II 臨床飛行時(shí)間質(zhì)譜系統(tǒng)具有正離子和負(fù)離子兩種檢測(cè)模式，可擴(kuò)大被分析樣品種類；采用離子偏轉(zhuǎn)技術(shù)，掃除不想要的分子量，延長(zhǎng)檢測(cè)器壽命；采用延時(shí)脈沖技術(shù)，可使檢測(cè)分辨率大大提高，CLIN-TOF-II分辨率優(yōu)于5000（m/z 1533）；具有自校準(zhǔn)功能，操作簡(jiǎn)單，且測(cè)量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確，CLIN-TOF-II檢測(cè)數(shù)據(jù)誤差小于30ppm（m/z 500-3000）；384孔靶板，表面疏水性處理，高信噪比，高通量；采用60Hz激光器，采樣時(shí)間短，20秒完成一個(gè)點(diǎn)；配備靶板適配器，可配合使用sequenom芯片，96靶板等。
Autof ms1000——安圖生物
Autof ms1000 微生物鑒定MALDI-TOF質(zhì)譜儀
對(duì)臨床微生物鑒定的痛點(diǎn)，Autof ms1000的主要特色是：快速、可靠、準(zhǔn)確。Autof ms1000進(jìn)靶即可采樣，無(wú)需等待，一鍵點(diǎn)擊“鑒定”按鈕，立刻就能在同一個(gè)軟件平臺(tái)上顯示出數(shù)據(jù)庫(kù)檢索結(jié)果，采集的圖譜實(shí)時(shí)刷新，不存在卡頓現(xiàn)象；Autof ms1000采用FPGA芯片控制平臺(tái)，確保了其穩(wěn)定性和擴(kuò)展性，具有自恢復(fù)功能，一旦出現(xiàn)卡板，會(huì)自動(dòng)回退靶板；Autof ms1000采用專利激光通路降低背景，可聚焦更小面積的激光光斑，能量更集中，樣品在激光轟擊的情況下均一性更好，可有效降低背景噪聲，減少其他干擾；另外，Autof ms1000還具有豐富的中國(guó)本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)。該產(chǎn)品正在申請(qǐng)醫(yī)療器械許可證。
microTyper MS——天瑞控股的廈門質(zhì)譜
microTyper MS
microTyper MS——微生物快速鑒定系統(tǒng)[參數(shù)價(jià)格, 特點(diǎn), 我要咨詢]具有高通量、高質(zhì)量精度、高靈敏度和高鑒定準(zhǔn)確率等優(yōu)點(diǎn)。首先測(cè)得待測(cè)微生物的蛋白質(zhì)指紋譜圖 （PMF），然后將這些指紋譜圖與microTyper MS中的各種微生物標(biāo)準(zhǔn)指紋圖譜庫(kù)進(jìn)行匹配檢索，從而完成對(duì)微生物的鑒定，一臺(tái)儀器便可同時(shí)檢測(cè)細(xì)菌和真菌。與常規(guī)的形態(tài)學(xué)分析和分子生物學(xué)鑒定方法相比，具有速度快（只需幾分鐘）、操作簡(jiǎn)便、成本絕對(duì)低廉（降低10倍以上），準(zhǔn)確度高（超過(guò)95%），并且同時(shí)可以進(jìn)行同源性分析和常規(guī)的耐藥性分析，廣泛應(yīng)用于臨床微生物(包括細(xì)菌和真菌)的高通量快速鑒定、疾控中心的微生物傳染病原的鑒定與監(jiān)測(cè)、海關(guān)進(jìn)出口商品的檢驗(yàn)檢疫、食品生產(chǎn)中的微生物檢測(cè)工業(yè)、農(nóng)業(yè)和環(huán)境中的細(xì)菌監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。該產(chǎn)品正在申請(qǐng)醫(yī)療器械許可證。
VITEK MS——生物梅里埃/ biomerieux
VITEK MS
VITEK MS 全自動(dòng)快速微生物質(zhì)譜檢測(cè)系統(tǒng)[參數(shù)價(jià)格, 特點(diǎn), 我要咨詢]帶來(lái)了革命性的微生物鑒定方法，能夠在極短的時(shí)間內(nèi)獲得結(jié)果，操作非常簡(jiǎn)單，只需極少的試劑，而且優(yōu)化了工作流程。2012年，獲得SFDA醫(yī)療器械許可證；2013年，獲得美國(guó)FDA許可。
在極短的時(shí)間內(nèi)獲得結(jié)果：數(shù)分鐘即可給出可靠結(jié)果
高通量：每次運(yùn)行可鑒定多達(dá) 192 個(gè)菌株
手工操作時(shí)間短：簡(jiǎn)化的工作流程
操作簡(jiǎn)易：無(wú)需進(jìn)行革蘭氏染色及顯微鏡觀察
快速、靈活的方法：多個(gè)用戶可同時(shí)制備樣品，節(jié)省時(shí)間
高性能鑒定：無(wú)需再將常規(guī)鑒定外包給收費(fèi)昂貴的實(shí)驗(yàn)室
結(jié)果信息量豐富且易于讀取
溯源性：靶板貼有條形碼，軟件易于使用