VITEK全自動(dòng)微生物檢測系統(tǒng)原理及其應(yīng)用

　　近年來，微生物的檢測鑒定技術(shù)已逐步由手工檢測走向儀器化和電腦化，并力求簡便、快速、準(zhǔn)確。由生物梅里埃公司出品的全自動(dòng)微生物鑒定/藥敏分析系統(tǒng)VITEK是目前世界上最先進(jìn)、自動(dòng)化程度最高的細(xì)菌鑒定儀器之一。VITEK已被許多國家定為細(xì)菌最終鑒定設(shè)備，并獲美國藥品食品管理局（FDA）認(rèn)可。該系統(tǒng)有高度的特異性、敏感性和重復(fù)性，還具有操作簡便、檢測速度快的特點(diǎn)，絕大多數(shù)細(xì)菌的鑒定在2～18 h內(nèi)可得出結(jié)果�，F(xiàn)將該系統(tǒng)的工作原理、主要結(jié)構(gòu)、功能并結(jié)合我們使用后的一些體會(huì)介紹如下。

1　工作原理

　　VITEK對細(xì)菌的鑒定是以每種細(xì)菌的微量生化反應(yīng)為基礎(chǔ)，不同種類的VITEK試卡（檢測卡）含有多種的生化反應(yīng)孔，可達(dá)30種。將手工分離的待檢菌的純菌落制成符合一定濁度要求的菌懸液，經(jīng)充填機(jī)將菌懸液注入試卡內(nèi)，封口后放入讀數(shù)器/恒溫培養(yǎng)箱，根據(jù)試卡各生化反應(yīng)孔中的生長變化情況，由讀數(shù)器按光學(xué)掃描原理，定時(shí)測定各生化介質(zhì)中指示劑的顯色(或濁度反應(yīng)，然后把讀出信息輸入電腦儲(chǔ)存并進(jìn)行分析，再和預(yù)定的閾值進(jìn)行比較，判定反應(yīng)，再通過數(shù)值編碼技術(shù)與數(shù)據(jù)庫中反應(yīng)文件進(jìn)行比較，最后鑒定報(bào)告將在顯示器上自動(dòng)顯示)并在打印機(jī)上自動(dòng)打印。

2　VITEK系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成

2.1　檢測卡　目前VITEK系統(tǒng)的檢測卡有14種，微生物常用的有7種，即：革蘭氏陽性菌鑒定卡（GPI）、革蘭氏陰性菌卡（GNI⁺）、非發(fā)酵菌卡（NFC）、酵母菌卡（YBC）、厭氧菌卡（ANI）、芽胞桿菌卡（BAC）、奈瑟氏菌嗜血桿菌卡（NHI），以及藥敏檢測卡等。每張檢測卡對應(yīng)接種1份標(biāo)本，檢測卡為一次性消耗品。
2.2　充填機(jī)　將待測菌的菌懸液注入試卡內(nèi)。
2.3　讀數(shù)器/恒溫箱　可在培養(yǎng)過程中定時(shí)讀出細(xì)菌在試卡內(nèi)培養(yǎng)基中的生長變化值。
2.4　電腦主機(jī)/顯示器/鍵盤/打印機(jī)　用于儲(chǔ)存和分析資料、系統(tǒng)的操作和結(jié)果分析鑒定，實(shí)驗(yàn)結(jié)果的自動(dòng)顯示報(bào)告和打印。
2.5　電源穩(wěn)壓器和UPS　在外圍斷電的情況下提供電腦主機(jī)約10 min持續(xù)電源。

3　VITEK系統(tǒng)的功能

3.1　可鑒定405種細(xì)菌　其中：GPI卡可鑒定凝固酶陽性和陰性的葡萄球菌、腸球菌、草綠色和β溶血鏈球菌、棒狀桿菌屬以及李斯特氏菌屬和丹毒絲菌等51種；GNI⁺卡可鑒定腸桿菌科、弧菌科和非發(fā)酵菌等116種；NFC卡可鑒定不動(dòng)桿菌、氣單胞菌、產(chǎn)堿桿菌、假單胞菌、弧菌等42種；YBC卡可鑒定假絲酵母（念珠菌）、隱球菌、地霉、絲孢酵母、紅酵母等34種；ANI卡可鑒定放線菌、擬桿菌、梭桿菌、乳桿菌、真桿菌、梭菌、消化鏈球菌等94種；BAC卡可鑒定芽胞桿菌21種；NHI卡可鑒定奈瑟氏菌、嗜血桿菌、金氏菌、摩拉氏菌、布蘭漢氏菌等47種。
3.2　可對澄清液體中的微生物進(jìn)行計(jì)數(shù)。
3.3　檢測細(xì)菌生長曲線。
3.4　藥敏試驗(yàn)　有70多種藥物約50多種藥物組合的藥敏卡。

4　實(shí)際應(yīng)用討論

　　實(shí)驗(yàn)室自引進(jìn)VITEK系統(tǒng)后，用已知的金黃色葡萄球菌、大腸埃希氏菌、李斯特氏菌、O157∶H7、沙門氏菌、志賀氏菌、綠膿桿菌、副溶血弧菌共8株標(biāo)準(zhǔn)菌株進(jìn)行檢測，結(jié)果與已知的完全相符。而且鑒定沙門氏菌屬只需4 h，志賀氏菌屬6 h，縮短了腸道致病菌生化鑒定的時(shí)間，操作也簡便。
　　如1999年7月13日晚某市一大廈中心餐廳發(fā)生食物中毒，發(fā)病49人。將可疑菌株用VITEK儀器進(jìn)行鑒定，僅用13 h就得出鑒定結(jié)果,而常規(guī)鑒定則需24 h。
　　又如1999年6月從一胖聽的進(jìn)口烤鰻醬油中分離出可疑酵母菌株，VITEK系統(tǒng)的YBC卡鑒定為叢生絲孢酵母。而常規(guī)法鑒定酵母菌需配制各種培養(yǎng)基，一般實(shí)驗(yàn)室試劑多不齊全，且鑒定者要有相當(dāng)?shù)墓ぷ鹘?jīng)驗(yàn)。
　　然而在未知菌的鑒定中，VITEK系統(tǒng)有時(shí)會(huì)因種種因素不能順利獲得鑒定報(bào)告，或由一些特殊的報(bào)告信息代替了正常的鑒定結(jié)果。最常見的有“unidentified organism”（不能鑒定的細(xì)菌）。產(chǎn)生這一報(bào)告的原因有：①待檢細(xì)菌不是單一菌株；②試卡生化小孔有氣泡嚴(yán)重干擾比色；③菌齡太老；④所配制的待檢菌菌懸液濁度過高或過低；⑤待檢菌不能均勻懸浮于0.45%～0.5%鹽水中；⑥罕見生物新種或不典型菌株,數(shù)據(jù)庫缺乏資料。
　　在VITEK的最后鑒定報(bào)告上，有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)一些限定信息，這些限定信息是與鑒定結(jié)果同時(shí)存在的，它闡述了合格鑒定的標(biāo)準(zhǔn)。最常見的有“good confidence marginal separation”（好的可信性但難于區(qū)分），即生化反應(yīng)結(jié)果同時(shí)相似于數(shù)據(jù)庫中兩個(gè)菌，且產(chǎn)生可接受的絕對相似值，使兩種菌間難于區(qū)分，需加一些試驗(yàn)方可確定其最后鑒定。例如：副溶血弧菌與嗜水氣單胞菌在NFC卡上的生化特征是相似的，當(dāng)鑒定結(jié)果出現(xiàn)首選菌為副溶血弧菌、次選菌為嗜水氣單胞菌時(shí)，鑒定結(jié)果同時(shí)還會(huì)提示參看技術(shù)資料，技術(shù)資料則闡明通過外加VP試驗(yàn)、0%　NaCl生長試驗(yàn)、七葉苷試驗(yàn)來加以區(qū)別并鑒定到種。副溶血弧菌陽性百分率均為0,嗜水氣單胞菌分別為98％、100％和96％。
　　有些菌的最后鑒定儀器不能完成，需要血清學(xué)方法證實(shí)。例如：當(dāng)GNI⁺卡中最后鑒定報(bào)告首選菌是沙門氏菌屬、志賀氏菌屬、霍亂弧菌、O157∶H7等，應(yīng)用相應(yīng)特異性抗血清進(jìn)行證實(shí)。常規(guī)的微生物學(xué)診斷也要求對上述菌的最后鑒定作特異血清凝集試驗(yàn)。
　　目前VITEK系統(tǒng)在對李斯特氏菌的最終鑒定上只能達(dá)到屬的水平，對李斯特氏菌種的分類可用生物梅里埃的API LISTERIA系列鑒定試劑條來完成。