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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,细菌检验自动化技术的应用,学习目的与要求,熟悉微生物数码鉴定的原理和方法。,2.了解半自动化、全自动微生物鉴定和药敏试验分析系统的基本原理和步骤,3.了解自动化血液细菌培养系统的工作原理,细菌鉴定的技术近十几年得到了快速发展，从人工鉴定到自动化技术，细菌鉴定技术的发展经历了以下发展历程：,人工鉴定,培养基的微量化、标准化和商品化,数码分类鉴定技术（生化反应的数字化）,自动化鉴定技术（生物信息的电脑化）,使细菌的鉴定和药敏试验都实现了自动化。,一、,微生物数码鉴定法,早在七十年代中期，一些国外公司就研究出,借助生物信息编码鉴定细菌,的新方法。这些技术的应用，为医学微生物检验工作提供了一个简便、科学的细菌鉴定程序，大大提高了细菌鉴定的准确性。,目前，微生物编码鉴定技术已经得到普遍应用，并早已商品化和形成独特的不同细菌鉴定系统。如,API,、,Micro-ID,、,RapID,、,Enterotube,和,Minitek,等系统。这种鉴定系统是自动化鉴定系统的基础。,数码鉴定 是指,通过数学的编码技术,将,细菌的生化反应模式转换成数学模式,，给每种细菌的反应模式赋予一组数码，建立数据库或编成检索本。通过对未知菌进行有关生化试验并将生化反应结果转换成数字（编码），查阅检索本或数据库，得到细菌名称,。,其,基本原理,是计算并比较数据库内每个细菌条目对系统中,每个生化反应出现的频率,总和。,(一)数码鉴定法基本原理,微量生化反应系统,Micro-ID系统,V,P,硝酸,盐还原,苯丙氨酸脱羧酶,硫化氢,吲,哚,鸟氨酸,赖氨酸,丙二酸盐,尿,素,七叶甘,O,N,P,G,阿拉伯糖,侧金盏花醇,肌,醇,三,梨醇,4,2,1,4,2,1,4,2,1,4,2,1,4,2,1,+,0 2 0 0 2 1 4 0 0 0 2 1 4 0 0,2 3 4 3 4,相加所得数字：23434 查出相应细菌为：大肠埃希菌,先将细菌分离纯化。,做一个革兰染色。,根据染色结果选择不同的生化反应板进行接种（同一个鉴定系统，配有不同细菌的生化反应板）。,培养后，读取生化反应结果，得到一组数据。,将这组数据查编码本（即数据库），即得到鉴定结果。,（二）鉴定步骤：,国内的：,有,河南开封医学生物研究所的肠杆菌科细菌鉴定卡E-15,；,上海市卫生防疫站的发酵性革兰氏阴性杆菌鉴定系统SWF-A,；,二、自动化的,微生物鉴定,和,药敏试验分析系统,细菌数码分类技术是细菌自动化鉴定技术的基础，细菌鉴定自动化是把生化反应数字化技术进一步电脑化，数据库用电脑管理，结果用电脑分析和鉴定。,鉴定系统的,工作原理因不同的仪器和系统而异,。,不同的细菌对底物的反应不同是生化反应鉴定细菌的基础,，而试验结果的准确度取决于鉴定系统配套培养基的制备方法、培养物浓度、孵育条件和结果判定等。,大多鉴定系统采用细菌分解底物后反应液中,pH的变化,，,色原性,或,荧光原性底物的酶解,，,测定挥发或不挥发酸,，,或,识别是否生长,等,方法来分析鉴定细菌,。,1,VITEK-ATB半自动细菌鉴定和药敏分析系统,VITEK-ATB,是生物-梅里埃公司产品。,由,计算机,和,读数器,两部分组成，计算机程序包括ATB和API的,鉴定数据库,、ATB的,药敏数据库,、,数据储存和分析系统,及,药敏专家系统,。,鉴定和药敏反应板,在机外孵育,后,，,一次性上机读取结果,，由,计算机进行分析和处理，,并,报告细菌鉴定和药敏结果,。,(一)半自动化细菌鉴定和药敏分析系统,2AutoScan-4半自动细菌鉴定和药敏分析系统,AutoScan-4是由Dade MicroScan公司(美国)生产。,由,计算机,和,读数器,两部分组成。,鉴定和药敏反应板在机外孵育后，一次性上机，自动判读鉴定和药敏试验结果,；亦,可人工进行判读，将编码输入计算机,，由,计算机软件评定结果。有鉴定及鉴定药敏复合板两种测试卡,。,（二）全自动的微生物鉴定和,药敏试验分析系统,1VITEK,系统,VITEK AMS是,由生物-梅里埃公司生产,。第一代产品有以下四个规格VITEK AMS 32、60、120、240。,系统结构,由,计算机主机,、,孵育箱/读取器,、,充填机/封口机,、,打印机,等组成,。,鉴定原理,是,采用光电比色法,，根据,不同微生物的理化性质不同,，,测定微生物,分解底物导致pH改变,而产生的不同颜色,，,来判断反应的结果,。,每张卡上有30项生化反应,。,由计算机控制的读数器，每隔1h对各反应孔底物进行光扫描，并读数一次,，,动态观察反应变化,。一旦鉴定卡内的终点指示孔到临界值，则指示此卡已完成。,系统最后一次读数后，将所得的生物数码与菌种数据库标准菌的生物模型相比较,，,得到相似系统鉴定值，并自动打印出实验报告,。,使用方法,获得细菌的纯培养后，调整菌悬液浓度,根据不同的细菌选择相应的药敏试验卡片,，,在充液仓中对卡片进行充液,。,置孵育箱读数器中孵育，自动定时测试、读取数据和判断结果,。,鉴定范围,VITEK,可快速鉴定包括各种肠杆菌科细菌、非发酵细菌、苛氧菌、革兰阳性球菌、革兰阴性球菌、厌氧菌和酵母菌等500种临床病原菌,。,具,有20多种药敏测试卡,、97种抗生素和测定超广谱-内酰胺酶测试卡，快速检测细菌药敏情况。,VITEK-2,是生物-梅里埃公司开发的新一代微生物分析仪，,其工作原理与VITEK AMS没有大的差别,，,但它的容量更大，自动化程度更高,，,并且使用64孔的反应卡片,，鉴定更准确可靠，可同时测定20种抗生素的药敏试验。,系统构成,由,主机,、,真空加样器,、,孵育箱/读取器,、,计算机,、,打印机,等组成。,工作原理,除,采用传统呈色反应,法外,，,同时采用敏感度极高的,快速荧光测定技术,来,检测细菌胞外酶,。,鉴定板有普通板和快速板两种，,普通板,获得结果需要16-18h，,快速板,测定只需2-3.5h。,2.MicroScan Walk/Away系统,此系统有walk/Away-40和96两个型号，40或96分别代表该系统可同时容纳40或96个测试板。,该系统有8种鉴定反应板,，,可鉴定包括革兰阴性菌、革兰阳性菌、厌氧菌、酵母菌、嗜血杆菌和奈瑟菌等近800种细菌,。,药敏部分采用比浊法进行测定,，,90菌株可在5.5h内获得对1733种抗菌药物的MIC值,。,1自动化鉴定系统,是根据数据库中所提供的背景资料鉴定细菌,，,数据库资料的不完整将直接影响鉴定的准确性,。,目前为止，尚无一个鉴定系统能包括所有的细菌鉴定资料,。,对细菌的分类是根据传统的分类方法，因此鉴定也以传统的手工鉴定方法为“金标准”,。,使用自动化鉴定仪的实验室，应对技术人员进行手工鉴定基础与操作技能培训,。,(三)使用自动化鉴定仪的局限性,2随着人们对细菌本质认识的加深而不断演变，使用自动化鉴定仪的实验室应,经常与生产厂家联系,，,及时更新数据库。实验室技术人员应了解细菌分类的最新变化，,便于在系统更新之前即可进行手工修改。3,通过自动化鉴定仪得出的结果，必须与其它已获得的生物性状（如标本来源、菌落特征及其它的生理生化特征）进行核对，以避免错误的鉴定,。,药敏试验分析系统,基本原理,是将抗生素微量稀释在条孔或条板中,，,加入菌悬液孵育后放入仪器或在仪器中直接孵育,，,通过,测定细菌生长的浊度,，,或,测定培养基中荧光指示剂的强度,或,荧光原性物质的水解,，观察细菌的生长情况。在含有抗生素的培养基中，浊度的增加提示细菌生长，根据判断标准解释敏感或耐药。,三、自动化的血液细菌培养系统,正常血液是无菌的，细菌侵入可导致菌血症、败血症、脓毒血症，及时准确地进行病原学诊断极为重要。传统的血培养是抽取5ml血液注入血培养瓶中，放入孵箱，每天观察结果，费时费力，不能及时发阳性结果，易延误诊断。,全自动血液细菌培养仪,主要优点,是可以在较短培养时间内提示出血液培养瓶中有无微生物的存在,。,1BACTEC系列,BACTEC460、NR-730是早期的血液培养仪，目前基本上已被BACTEC9000系列替代（包括9050、9120和9240三种型号，,可分别容纳50、120和240个培养瓶,）。,微生物在生长过程中消耗培养基内的营养物质,，,产生的,二氧化碳,直接,激活瓶底部预埋的对二氧化碳浓度变化高度敏感的荧光物质,，,在激发光的激发下放出荧光,，,荧光的强度变化直接反映瓶内二氧化碳浓度变化,，,来判断瓶内有无微生物生长,。,根据不同的培养要求，该系统配置了标准需氧厌氧培养瓶、有中和抗菌药物的树脂培养瓶、厌氧菌和真菌等多种培养瓶。,2BacTAlert系统,该系统有BacTAlert48、72、96、120、240及3D等型号。,测定,原理,当培养瓶内有微生物生长,，,代谢过程中产生的二氧化碳可经过半透膜渗透至瓶底,，,与固定于瓶底的,NovelCO2感应器,结合,，,产生颜色变化,，,通过光电检测得知二氧化碳变化情况,。,通过计算机处理后，在曲线图上反映、分析、判断阴性或阳性结果，并及时报警,。,系统配置有需氧培养瓶、厌氧培养瓶、中和抗生素需氧瓶、中和抗生素厌氧瓶、小儿培养瓶、血液分枝杆菌培养瓶和痰液分枝杆菌培养,3.VITAL系统,测定原理,使,用,均质荧光技术,的快速培养系统,，,培养瓶内的,液体培养基中含有荧光底物,，,当细菌生长后，产生的质子、电子和离子与荧光分子结合后,，,使荧光物变成无荧光化合物,，,通过测量每瓶内荧光强度来反映细菌生长情况,。,API 半自动细菌鉴定及药敏分析仪,MicroScan自动微生物鉴定药敏测试系统的基本配置,Vitek 60,VITAL全自动血液培养系统的基本配置,ESP血培养仪的基本配置,全自动药敏分析仪,全自动血培养仪,
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