一、MALDI-TOF Ms的技术原理
样本与小分子基质溶液混合溶剂挥发后,形成共结晶,在激光辐射下,基质吸收能量将电荷转移给样本分子,形成离子化的样本。离子化的样本在电场作用下飞过飞行管道,离子的m/z与离子成正比,不同质量的离子因到达检测器飞行时间的时间不同,形成不同的质量图谱。
不同病原微生物拥有不同的蛋白组成,MALDI-TOF MS检测不同病原微生物蛋白质组分得到特异的蛋白峰图谱,与MALDI-TOF MS数据库进行比对后得到鉴定结果。该技术可用于多肽、蛋白、微生物鉴定以及SNP基因检测等领域。
二、微生物质谱在微生物鉴定上应用的优势
微生物质谱在微生物鉴定上有显著的优势:该技术准确率高;检测速度快,可在1min内完成微生物菌株的鉴定;检测范围广,鉴定菌株类别可达2000多种涵盖需氧菌、厌氧菌、分枝杆菌、酵母菌、丝状真菌、支原体等;可开展前沿性研究,如进行蛋白、核酸、病毒、耐药等研究。
三、质谱检测流程
四、鉴定结果解读
真高分值:细菌鉴定得分在9.0以上,丝状真菌得分在6.0以上,且鉴定结果明细较一致。
假高分值:菌株鉴定得分较高,但鉴定结果明细一致性较低,主要由于有些菌株蛋白指纹图谱特征峰非常相似,从而无法区分的菌株,如大肠与志贺、阴沟肠杆菌与阿氏肠杆菌等,用户可根据有无临床意义判断是否有必要用补充实验做进一步验证。
假低分值:细菌得分区间在9.0以下 ,丝状真菌得分区间6.0以下,如一些难破壁菌株,丝状真菌、革兰阳性杆菌等,鉴定结果明细里10个结果一致性较高,则种/属水平可信。
真低分值:原因可能有混合菌、蛋白图谱特征峰缺失或峰数量过多或过少,造成谱图峰与标准库中谱图多种菌匹配;或数据库中没有收录该菌,少数菌可能由于与其他近似菌匹配。
五、总结
鉴定得分值与蛋白指纹图谱质量密切相关,图谱质量(峰的个数、信号强度、分辨率等)不好,会导致鉴定速度慢、鉴定分值低。对于菌量过多或过少(个别样品点分值较低)以及点样不均匀(个别样品点分值较低)引起的鉴定分值低,可手动打样进行鉴定或者重新点样,或者改变前处理方法。对于基质结晶差(所有的样品都受到同样的影响,可观察基质管中是否有固体析出)引起的鉴定分值低,可重新加基质液覆盖干燥检测,或者重新配备基质液。另外如果长期不校准仪器,也会导致检测到的图谱峰越来越不精确,进一步造成鉴定分值越来越低。
作者:郑州大学第一附属医院 检验科 郭萍
专业审核:《健康河南》编辑部
编辑:门靖狄
校对:张红改
终审:高 明
《健康河南》是河南省卫生健康委员会与河南省广播电视台联合创办的专业卫生健康类节目。