提到“微生物質(zhì)譜”，不妨把這一詞組拆開來看，“微生物”大家都懂，就不多說了，那么“質(zhì)譜”到底是啥？
 

　　質(zhì)譜分析是一種通過測量離子質(zhì)荷比(質(zhì)量-電荷比)，從而確定其質(zhì)量的分析方法(通俗點(diǎn)講，質(zhì)譜就是一種類型的“秤”，只不過它稱量的是離子的質(zhì)量)，在眾多的分析測試方法中被認(rèn)為是一種同時(shí)具備高特異性和高靈敏度且得到了廣泛應(yīng)用的普適性方法。
 

　　質(zhì)譜儀器一般由進(jìn)樣系統(tǒng)、離子源、質(zhì)量分析器、檢測器、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等部分組成。由于進(jìn)樣方式、離子源、質(zhì)量分析器等的不同，質(zhì)譜儀分為不同的種類，臨床上常見的有液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS-MS)、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS-MS)、電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)、基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)等等。
 

　　我們通常所提到的微生物質(zhì)譜法采用的就是基質(zhì)輔助激光解吸電離飛行時(shí)間質(zhì)譜(MALDI-TOFMS)技術(shù)對(duì)微生物進(jìn)行鑒定的方法。
 

　　MALDI-TOFMS的離子化方式是基質(zhì)輔助激光解吸電離(MALDI)，是一種“軟電離”的方式，這種電離方式可以產(chǎn)生穩(wěn)定的分子離子，因而是檢測生物大分子的有效方法，廣泛地運(yùn)用于生物化學(xué)，尤其對(duì)蛋白質(zhì)、核酸的分析研究已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展。
 

　　MALDI-TOFMS的儀器結(jié)構(gòu)
 

　　那么，MALDI-TOFMS是如何進(jìn)行樣本檢測的呢？首先，用一定強(qiáng)度的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，與樣品之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移使得樣品分子電離。離子在高壓電場作用下加速進(jìn)入飛行管中，小離子飛得快，先到達(dá)探測器，大離子飛得慢，后到達(dá)探測器，從而得出測定結(jié)果。
 

　　MALDI-TOFMS的工作原理
 

　　2.質(zhì)譜為什么能夠鑒定微生物？
 

　　以細(xì)菌為例，細(xì)菌是原核生物的一類，是一類形狀細(xì)短，結(jié)構(gòu)簡單，多以二分裂方式進(jìn)行繁殖的原核生物，是在自然界分布*、個(gè)體數(shù)量最多的有機(jī)體，是大自然物質(zhì)循環(huán)的主要參與者。細(xì)菌主要由細(xì)胞膜、細(xì)胞質(zhì)、核質(zhì)體等部分構(gòu)成，有的細(xì)菌還有莢膜、鞭毛、菌毛等特殊結(jié)構(gòu)。
 

　　細(xì)菌結(jié)構(gòu)
 

　　MALDI-TOFMS之所以能夠?qū)?xì)菌進(jìn)行鑒定，是因?yàn)榧?xì)菌的核糖體蛋白具有保守性，一般不會(huì)隨生長條件的變化而變化，而不同細(xì)菌的核糖體蛋白指紋圖譜具有各異性，指紋圖譜中的某些峰具有屬、種，甚至亞種特異性。另外，同種細(xì)菌在同一培養(yǎng)條件下生長，所得到的質(zhì)譜結(jié)果具有可重復(fù)性，這使得MALDI-TOFMS鑒定細(xì)菌結(jié)果更加準(zhǔn)確。
 

　　腸桿菌的質(zhì)譜結(jié)核分枝桿菌的質(zhì)譜不同菌種的蛋白指紋譜MALDI-TOFMS鑒定細(xì)菌基本流程是，將細(xì)菌純培養(yǎng)后，點(diǎn)靶加釋放液，細(xì)菌經(jīng)過釋放液充分處理后，可使得細(xì)胞內(nèi)的蛋白成分更好地釋放出來，待溶劑揮發(fā)后加基質(zhì)，蛋白分子與基質(zhì)形成基質(zhì)結(jié)晶，上質(zhì)譜檢測。在質(zhì)譜儀中，樣品通過有效的電離將不同質(zhì)荷比(m/z)的離子分開形成細(xì)菌特異性的清晰的指紋圖譜，通過分析關(guān)鍵的質(zhì)譜峰數(shù)據(jù)，與數(shù)據(jù)庫中的已知菌種譜圖進(jìn)行比對(duì)，即可快速得到細(xì)菌鑒定結(jié)果。
 

　　微生物質(zhì)譜鑒定操作流程
 

　　3.為什么要用質(zhì)譜做微生物鑒定？
 

　　那么，為什么要用質(zhì)譜做微生物鑒定，而不是別的方法？這就要先來說一說目前的微生物鑒定方法。
 

　　目前微生物鑒定常用的方法為生化原理檢測，即先判斷革蘭氏陰性還是陽性，再根據(jù)形態(tài)、酶反應(yīng)、顯色等不同方法，將具體微生物種類鑒定出來。
 

　　對(duì)于絕大多數(shù)的微生物檢測有一個(gè)繞不開的環(huán)節(jié)，那就是標(biāo)本處理和培養(yǎng)。需要首先對(duì)樣本進(jìn)行預(yù)處理，根據(jù)涂片染色的結(jié)果選擇合適的培養(yǎng)基分離培養(yǎng)，然后根據(jù)菌落特點(diǎn)，選擇適當(dāng)?shù)纳磻?yīng)或者自動(dòng)儀器鑒定。
 

　　然而，生化法微生物檢測樣品培養(yǎng)時(shí)間長，短到幾小時(shí)，長到幾天都有可能；只能鑒定常規(guī)菌種，準(zhǔn)確度一般；另外，就是鑒定流程較復(fù)雜，離不開人工干預(yù)，耗時(shí)長(十幾個(gè)小時(shí)甚至更長)。
 

　　由于鑒定原理的不同，微生物質(zhì)譜法可大大簡化微生物的鑒定流程，縮短鑒定時(shí)間，上機(jī)之后，基本10min之內(nèi)就可以鑒定出96個(gè)樣本，稱得上是一種微生物快速鑒定方法。
 

　　理論上，微生物質(zhì)譜的數(shù)據(jù)庫可以無限大(當(dāng)然這也只是在理論上)。目前市面上的微生物質(zhì)譜產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫少則含有2000余種微生物，多的也有超4500余種的(例如融智生物的QuanID微生物質(zhì)譜系統(tǒng))，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于生化法的數(shù)據(jù)庫種類。而且，數(shù)據(jù)庫可擴(kuò)展，用戶可根據(jù)需要自建庫。
 

　　QuanID微生物質(zhì)譜系統(tǒng)
 

　　另外，而且是最重要的一點(diǎn)，就是微生物質(zhì)譜鑒定的準(zhǔn)確性高。除了得益于超大的數(shù)據(jù)庫外，質(zhì)譜硬件的性能也是鑒定準(zhǔn)確性的保證。QuanID微生物質(zhì)譜系統(tǒng)依托于融智生物新一代寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜平臺(tái)QuanTOF(新一代的MALDI-TOFMS)，檢測質(zhì)量范圍更寬(10-1000,000Da)，重現(xiàn)性更高(SD<5%)，保證了微生物鑒定結(jié)果的高準(zhǔn)確性。
 

　　此外，QuanID微生物質(zhì)譜系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫還有一個(gè)*之處，就是分為一級(jí)、二級(jí)兩個(gè)數(shù)據(jù)庫，二級(jí)菌庫涵蓋100多種相似病原體，可對(duì)基因型相近的難分辨微生物(如：大腸桿菌和志賀氏菌等)做出準(zhǔn)確鑒定。(詳見：QuanID突破微生物質(zhì)譜鑒定的局限性)
 

　　怎么樣，這3個(gè)問題有沒有讓你對(duì)微生物質(zhì)譜有了全面的了解呢？
 

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　　更多精彩
 

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　　融智生物QuanTOF質(zhì)譜平臺(tái)通過歐盟CE認(rèn)證
 

　　回放來啦|MALDI-TOF質(zhì)譜能力論壇全程回放
 

　　快準(zhǔn)省！論質(zhì)譜法如何解決結(jié)核分枝桿菌鑒定難題
 

　　關(guān)于我們
 

　　融智生物，由資深質(zhì)譜研發(fā)專家創(chuàng)立，是專業(yè)致力于生命科學(xué)分析儀器設(shè)備、耗材及解決方案的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、服務(wù)的高新技術(shù)企業(yè)，注冊資本6000萬元。公司在美國波士頓、北京、青島、深圳和杭州等地布局了研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用開發(fā)、銷售、服務(wù)等分中心，與中國農(nóng)業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)院等多家科研機(jī)構(gòu)建立了聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并承擔(dān)了多項(xiàng)國家和地方科技創(chuàng)新研發(fā)項(xiàng)目。
 

　　作為一家擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的研發(fā)型高科技企業(yè)，公司成立以來累計(jì)研發(fā)投入超過5000萬元，目前已擁有“寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜(新一代基質(zhì)輔助激光解吸飛行時(shí)間質(zhì)譜)”及“微流控芯片核酸快速分析”兩大技術(shù)平臺(tái)，其中“寬譜定量飛行時(shí)間質(zhì)譜平臺(tái)”被兩院院士組成的鑒定委員會(huì)鑒定為“整體性能達(dá)到水平”。
 

　　基于兩大核心技術(shù)平臺(tái)，融智生物開發(fā)了微生物質(zhì)譜系統(tǒng)、核酸質(zhì)譜系統(tǒng)、糖化血紅蛋白定量質(zhì)譜系統(tǒng)、成像質(zhì)譜系統(tǒng)以及食源性致病菌快速檢測系統(tǒng)、呼吸道病原體檢測系統(tǒng)等系列產(chǎn)品，應(yīng)用涵蓋臨床醫(yī)療、檢驗(yàn)檢疫、食品安全、疾控等領(lǐng)域。公司已獲CFDA一類醫(yī)療器械產(chǎn)品備案憑證15項(xiàng)，二類醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊證1項(xiàng)，醫(yī)療器械生產(chǎn)許可證1項(xiàng)，一類醫(yī)療器械生產(chǎn)備案憑證2項(xiàng)。
 

　　扎根國內(nèi)，放眼國際，成為具有國際競爭力的生物科技企業(yè)是融智生物的經(jīng)營目標(biāo)，融智生物將持之以恒地為生命科學(xué)儀器的國產(chǎn)化、國人醫(yī)療健康水平的提高做出貢獻(xiàn)。