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质谱在微生物检验方面的应用

(Overlay with 1 μl HCCA Matrix)
质谱图:多数为核糖体蛋白(ribosomal proteins) 信号
Intens. [a.u.]
4364.06
ribosomal Protein m/z
5000
RL36
4364,33
6315.49 6254.64
5380.64
RS32
• MALDI-TOF 微生物特征蛋白指纹图谱分析
20世纪80年代,基质辅助激光解析电离技 术(MALDI)的发明使得质谱能够检测生物大 分子
Fox, A ed. 1990. Analytical microbiology methods: chromatography and mass spectrometry.
皮肤、眼、肺部 感染,角膜炎, 耳炎等, 也是外耳 道炎常见菌之一
可引起肺部、皮肤、眼 等感染
壳细胞
足细胞
烟 曲 霉
谁谁谁谁
为把安娶
你你慰了
做的爱多
的长哭愁
嫁发的善
衣盘你感



烟曲霉
土曲霉的“莫西干发型”
菌落颜色 大分生孢子 小分生孢子 瓶梗类型 厚壁孢子 大分生孢子
茄病镰刀菌 白、浅黄、淡兰 较多,粗壮
A 土曲霉 B 黄曲霉 C 镰刀菌 D 青霉菌
男,21岁,大学生,主因 “胸痛两周,发热4天, 咯血1天。体温最高39.5℃伴 畏寒“ 就诊。住院检查:WBC: 14 ×109 /L , 中性:84%。6个月前诊断溃疡 性结肠炎,糖激素治疗6个月(强的松50mg/d,逐渐减量)万古霉素、头孢 米诺、阿奇霉素、拜复乐治疗无效。支气管肺泡灌洗液培养48小时菌落和镜
最重要的临床环境菌, 确诊需谨慎。常见实验 室污染菌之一。
黄曲 霉
黄色 有放射 沟纹
球形\ 近球形
双层或单层,第一 层长,放射状,布 满顶囊表面。
孢子梗粗糙
过敏性支气管肺曲霉病 主要病原之一,可产真 菌毒素,如黄曲霉素
黑曲 霉
白→黄→ 黑,菌落 背面白色
土曲 霉
淡褐色 /褐色、 肉桂色
球形\ 近球形
基质辅助激光解吸电离
三、MALDI Biotyper工作流程
直接涂抹法 (direct transfer ) 单一菌种 (Pure culture)
涂抹单一菌落于样品盘上
(Single colony on MALDI )Target
90-95% 以上的常规样品 可于此制备法得到鉴定结果
加上 1 μl 基质溶液

理想很丰满,现实很骨感…
Wh 数 微 生 物 显 示 很 少 的 形 态 学 特 征 !
• Selective media plating/biochemical tests 生化测试 • Pulsed field gel electrophoresis (PFGE)脉冲场凝胶电泳 • PCR based detection (several) 基于聚合酶技术的检测方法 • Microarrays/FISH hybridization/fluorescence microscopy 核酸探针 • RiboPrinter DNA杂交 • FT-IR 红外光谱 • FAME (fatty acid methyl ester) GC-MS细胞脂肪酸甲基酯
镜下 菌落
治疗
尖端赛多孢(独生子女) 分赛多型和粘束孢型,可以耐受放线菌酮 有性期:波氏阿利什菌,不能耐受放线菌 酮 环痕孢子多以单个存在,分生孢子梗细长 白色至灰色羊毛样
对伊曲康唑有一定活性,伏立康唑,、泊 沙康唑、卡泊芬净有活性,对AMB耐药
多育赛多孢(多产多耐) 无有性阶段及粘束孢阶段,不能耐受放 线菌酮
对疑难菌鉴定优于生化法,即使不能鉴定 到种,大多数能鉴定到属水平
一些草绿色链球菌易被鉴定为肺炎链球菌,需要加以OP试验或胆汁溶 菌试验。最近一项全面评价试验表明,与OP敏感试验(约有4-11%遗 漏)相比,胆汁溶解试验显示出良好的灵敏性与特异性—Manual of Clinical Microbiology_11th
菌落形态相似的奈瑟菌,质谱鉴定完胜。无条件者可用超触酶试验加以区别。
100%淋病奈瑟菌+
卡他布兰汉+
JCM2012: Bruker MS能鉴定绝大多数奴卡
NTM除MTB复合群和麻风风枝 杆菌之外的分枝杆菌,有154种, 13亚种。大多数NTM对常用的抗
分枝杆菌药物均耐药,
生物安全防护水平3级BSL-3!需加热灭活!
微生物鉴定(纯菌种的鉴定和标本直接鉴 定)
菌种分型
细菌耐药分析
Eur J Clin Microbiol Infect Dis. 2014, 33(3):337-46. J Clin Microbiol. 2013,51(7):2225-31.
对常见细菌鉴定快速准确
对干燥、细小菌落鉴定表现出色
- 白色、干燥、短 粗糙细长真菌
绒状,有同心圈, 丝和关节孢子,
边缘放射状
关节孢子一角
可有芽管生出,
无芽生孢子
环痕分生孢 子 环痕分生孢子
芽生孢子 关节孢子
真菌丝
假菌丝
芽生裂殖菌、毛孢子菌、念珠地丝菌鉴别 (感谢东科老师、邹老师提供的图片)
以菌落形态与镜检特征为主要依据 根据真菌内转录间隔区(internal transcribed spacer, ITS)基因测序 丝状真菌质谱鉴定仍然比较困难,主要因为培养条件和蛋白质的提取
Description highly probable species identification
完全可靠地鉴定到种的水平
secure genus identification, probable species identification 鉴定到种的水平
probable genus identification
伏立康唑、伊曲康唑、AMB
条件致病菌,常见于免疫低下及慢性 消耗性疾病患者。临床常见眼眶及中 枢神经系统感染,也可见于播散性全 身感染,预后差
AMB、泊沙康唑、伊曲康唑(效果不 如前二者)
G\GM 阳性 试验
阴性
分生孢子梗茎
菌名
烟曲 霉
菌落 绿/深绿
顶囊
小梗
烧瓶状 单层,顶囊上部, 栅栏状
临床疾病
6410.90
1000
0 4000
4500
5000
5500
6000
6500
7000
7500
8000
m/z
步骤 3:数据库比对
绿色线条代表完全吻合的峰, 黄色线条表示在较宽边缘吻合, 红色线条表示在范围内没有吻合, 表格给出了评估和排序的结果。
Range 2.300 ... 3.000 2.000 ... 2.299 1.700 ... 1.999 0.000 ... 1.699
双层,第一层长, 并列柱状、放射状, 密生于顶囊全部表 面,形似“黑瞳”
半球形
双层,占顶囊2/3, 放射状,类似“莫 西干发型”
构巢 绿色
半球形 双层,顶囊上半部,
曲霉 暗绿色
放射状。小梗短弯 曲,易见足细胞,
较多壳细胞,可见
闭囊壳。
五种常见致病性曲霉菌的比较(图片资料来自已出版书籍及网络)
肺曲霉球中最常见,也 是引起外耳道炎最常见 的曲霉菌。常见实验室 污染菌之一。
咽拭子标本的停乳链,做与不做?
以前称营养缺陷链球菌,细菌难
培养,血平板需添加半胱氨酸和 吡哆醛,CO2或者厌氧环境下生 长,有些种初生代能在血平板上 生长。
光滑湿润、透明/半透明、露滴状 H. Influenzae
粗糙干燥微黄 H.parainfluenzae
菌落形态相似的嗜血杆菌,质谱快速鉴定,优势凸显。常规鉴定需注意区分。
5095,82
RL34
5380,39
RL33meth.
6255,39
4000
RL32Βιβλιοθήκη 6315,19RL30
6410,60
RL35
7157,74
RL29
7273,45
3000
RL31
7871,06
RS21
8368,76
5096.01
2000
7157.65 7273.87 7870.62 8368.99
- 头状芽生裂 白色或黄棕色、 有出芽酵母、
殖菌(头状 奶油状或干燥、 真菌丝、关节 地丝菌) 可有短绒,有同 孢子和环痕分
心圈,边缘放射 生孢子 状
+ 毛孢子菌属 酵母样,白色至 具关节孢子、 奶油色,中央突 芽生孢子、真 起,放射状或脑 /假菌丝
回状,有些质地 较硬不易乳化
念珠地丝菌 (地霉菌)
方法难以标准化 最近有研究对Broker Daltonik霉菌数据库进行验证,选则厂家推荐的
操作方法、丝状真菌鉴定软件(the Filamentous Fungi Library 1.0)以及 判断标准,丝状真菌属及种的鉴定率分别为78.3%及54.2%
曲霉菌
毛霉菌
属别 子囊菌门散囊菌目
接合菌门毛霉目
毛霉属:无匍匐菌丝与假根,囊轴呈鼓槌状
根霉属:有匍匐菌丝与假根,孢囊梗与假根对生,囊轴呈 雨伞状
囊轴和囊领
根毛霉属:有匍匐菌丝与假根,孢囊梗与假根不对生,囊轴呈 鼓槌状
小克银汉霉属:偶见匍匐菌丝,假根指状分枝,孢囊梗末端形成肿 大囊泡,表面有排列成球形齿轮状孢子囊
s
囊轴和囊领
七布鲁氏菌
柯氏染色方法:革兰4液加热至冒烟2分钟,冲洗,抗酸3液1分钟。
柯氏染色 Bruker MS 数据库不包括布鲁氏菌,生物安全手册亦不推荐在二级实验室用 全自动仪器鉴定(推荐柯氏染色和快速尿酶试验、血清凝集、接触史)
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