研究者发现质谱分析法可快速检测葡萄球菌感染

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佐治亚工学院和疾病预防控制中心的研究者发明了一项可以快速鉴别葡萄球菌感染的检测方法。这种新的检测方法将放射性核素标记与特异噬菌体扩增结合，来快速鉴别金黄色葡萄球菌。

迅速准确检测由金黄色葡萄球菌造成的感染非常重要，因为这种致病菌可导致涉及多种急性和慢性的感染性疾病，这些疾病需要迅速采用正确的抗菌治疗。这个新的检测方法使用质谱法，可以在数小时内定量检测大量样本中金黄色葡萄球菌有机体的数目，而以往采用的培养技术需要一到两天的时间。“我们使用质谱法检测金黄色葡萄球菌感染的方法，在多种环境下都具有价值，但是当大量人群需要迅速检测时，这种价值具有决定性的意义，因为这最终可以提高治疗效果。”Facundo Fernandez说，他是佐治亚工学院化学与生物化学院副教授。

这种新型检测金黄色葡萄球菌的细节已经发表在“the journal Molecular and Cellular Proteomics”杂志1月卷上。部分研究经费来源于3M及疾病预防控制中心和佐治亚工学院“seed award”计划。Fernández和来自疾病预防控制中心实验科学部的Carrie Pierce、Jon Rees和John Barr发明了这个检测技术。

“简单的样本准备、低成本的检测试剂及质谱仪在临床实验检测中日益增强的作用，使这种新的检测方法可以较为经济地，迅速有效地检测金黄色葡萄球菌感染，因为金葡菌感染需要尽早治疗以防止感染灶的播散，”Pierce说。他是疾病预防控制中心中的研究型化验师，他同时也以佐治亚工学院研究生的身份参与此项目。

进行这种检测前，研究者首先向待检样本中注入一定数量，用15N（重氮）标记的噬菌体。注入的噬菌体是一种仅感染活金葡菌的病毒，可以在细菌体内迅速扩增，放大噬菌体信号。经过2个小时的孵育后，研究者采用一种胰蛋白酶消化技术将来自噬菌体壳上的蛋白分解。然后他们相继采用液相色谱法及质谱法串联检测样本。通过检测噬菌体壳蛋白质的肽，研究者额可以获得样本中金葡菌的浓度。

“这种检测技术的效果在于将已经详细描述了特点的检测细菌的方法与现代检测设备，诸如质谱法耦合”，Barr说道，一位疾病预防控制中心实验科学部生物质谱法的领导。“通过使用重氮元素同位素标记的输入的噬菌体，我们可以通过质谱法有效地区分亲代和子代噬菌体，这样可以提高这种检测方法的选择性”。

基于这种原型的质谱法检测技术已经被优化，以便检测低浓度的细菌，这样可以使临床医生不需要采用以往检测中重要的培养阶段，就可以诊断葡萄球菌感染。结合标准的实验室机器人，这种检测方法将会减少人力劳动以及传统检测方法中固有的对检测结果的人为解释。“这种采用噬菌体的检测技术的一个令人激动的方面在于，除了可以检测细菌感染外，对程序进行小幅修改，就可以检测细菌对多种抗生素的敏感性及耐受性，”Rees 说，“这条看似额外的附加信息，可能会对这种方法是否被广泛采用起到关键的作用。”

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这就是微生物划时代变革快要来临了，目前国内有些大型医院开始在尝试了。