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微生物菌种快速鉴定技术之MALDI-TOF MS

基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(Matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry,MALDI-TOF MS)作为新兴的微生物快速鉴定方法,是目前国内外微生物快速鉴定的研究热点,广泛应用于生命科学领域等多学科。国家标准委发布了《基质辅助激光解析电离飞行时间质谱鉴别微生物方法通则》(GB/T 33682-2017)标准文本,并于2017年12月1日开始实施。美国临床和实验室标准协会(CLSI)发布了《Methods for the Identification of Cultured Microorganisms Using Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization Time-of-Flight Mass Spectrometry》,MALDI-TOF MS已经成为微生物菌种鉴定的标准方法。

 

每一种微生物都有其特征的蛋白指纹图谱,基质辅助激光解析电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)基于微生物核糖体等高丰度稳定表达的特征蛋白指纹图谱进行快速菌种鉴定。MALDI-TOF MS原理是将样品与小分子基质的混合溶液加在靶盘上,待溶剂挥发后形成共结晶,用激光照射晶体时,基质分子吸收能量与样品解吸附并使其电离,采用不同的飞行时间分析器检测带电荷的分析物,从而获得样品的质量信息。通过MALDI-TOF MS分析获得微生物菌种核糖体蛋白指纹图谱,与已知微生物菌种蛋白指纹图谱数据库比对分析后,实现微生物菌种的快速鉴定。MALDI-TOF MS数据库中菌株种类丰富,来源广泛,不仅涵盖了临床来源的常见致病菌,而且包括工业生产中出现频率高的EnterobacteriaceaeStaphylococcusListeriaBacillusBifidobacteriumLactobacillusCandida、  AspergillusPenicillium

  MALDI-TOF MS进行微生物菌种鉴定原理

中国工业微生物菌种保藏管理中心(CICC)作为国内最大规模的微生物菌种保藏管理、鉴定评价和进口的专业机构,长期从事微生物菌种鉴定与评价工作。CICC拥有国内第一台MALDI-TOF MS(smart)设备,与MALDI-TOF MS(Microflex)相比,光源频率更加稳定,运行分析速度和鉴定准确率显著提高,鉴定数据库来源广泛,种类丰富,包括细菌、酵母菌和丝状真菌在内的2498个种,7676个菌株。能够高通量进行微生物菌种快速鉴定,96个样品从挑取平皿培养物到完成鉴定仅需1 h,显著缩短了微生物菌种鉴定周期。目前已面向广大食品、药品、化妆品等工业企业、检测机构、高校及科研单位提供MALDI-TOF MS快速菌种鉴定服务。

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