1概述

   由多种病原微生物所致的传染病遍布临床各个科室，其中细菌性感染最为常见，因此抗菌药物也就成为临床应用最广泛的药物之一。在抗菌药物治愈和挽救了许多患者生命的同时，也出现了由于抗菌药物应用不合理的问题，给病人健康乃至生命造成了重大影响。所以准确、及时的发现和鉴定病原体并快速做出病原学诊断和药物敏感性试验是当务之急。从上世纪80年代后期微生物学家和工程技术人员密切合作，在对微生物进行深人研究的基础上，采用物理和化学的分析方法，根据细菌不同的生物特性和代谢产物的差异，逐步发展了微量快速培养基和微量生化反应系统，在仪器内部安装了恒温孵育箱，通过微机和恒温电路自动维持和调节温度，自动检测是否有细菌生成及细菌的类型，使微生物鉴定和抗菌素敏感性试验及最低抑菌浓度值(MIC)的测定在一台仪器中自动完成。至今，全国应用自动化细菌鉴定仪器的临床细菌室约占近半的比例，为快速、正确的细菌学报告及指导临床合理用药提供了可靠的依据。

    2全自动微生物鉴定和药敏分析仪器的介绍

    该类仪器是用于鉴定各种病原菌，主要是革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌、肠球菌属及真菌等，检验菌种可达500多种。可以同时做抗菌药物敏感性试验，以帮助临床医生做出正确的病原学诊断并制定治疗方法。

    2.1仪器的基本工作原理

    全自动微生物鉴定和药敏分析类仪器结合自动化、微机化和先进的微生物检验方法，可同时做细菌鉴定和药敏试验，能够对临床大多数细菌进行快速鉴定和药敏实验。

    细菌鉴定原理:采用传统的比色法和快速荧光法。根据不同类别细菌的理化性质不同，设计不同的测试卡，每一张卡包括多项生化反应。仪器采用光电比色法测定细菌因分解底物导致PH值改变或由于细菌生长利用底物而引起的透光度变化;其荧光法是在测试卡的小孔中加人酶底物，使其与细菌产生的酶结合生成荧光物质。仪器在较短的时间内能够分析细菌对不同生化底物所产生的发荧光的物质，通过读数器测定荧光强度来判定细菌胞外酶;采用荧光技术鉴定细菌，速度可以提高4-8倍。两小时可提供鉴定报告。

    细菌鉴定实验底物有几种不同类型，各个不同品牌的仪器均使用自己的测试卡和相应的试剂;以酶为基础的反应底物，包括显色底物和荧光底物;以微生物生长为基础的底物是糖类底物和化合物底物，还有混合底物;通过与各种细菌发生氧化、降解及水解反应，产生颜色的变化或产生荧光物质，利用显色和荧光强度的变化来鉴定细菌的菌型。仪器会自动选择底物进行分析。

    药敏试验也有两种测定法:比浊法和荧光测定法。根据药敏试验的判读标准，每一种药物设计了多个稀释梯度，每一种抗生素测定最低抑菌浓度可用3-8个测试孔不等，在卡中加人一定浓度的菌悬液;系统配有专用光电比浊仪，便于测定由不同细菌配置菌悬液的浓度。由于孔内微生物生长会形成小颗粒或聚集成团块将引起浊度变化，仪器采用光电比浊法测定各个测试孔的浊度变化，每隔一定时间读取数据一次，读数器会测得不同的吸光度值，得以获取待检菌在不同浓度药液及不同药物中的生长率。最低抑菌浓度值(MIC)的测定是在含有各种浓度的抗生素的反应卡中加人待测细菌的菌悬液，经过一定时间孵育后，用光电比浊法测定其透光率，获取吸光度值，若细菌生长，浊度增加，吸光度值增大，表示该孔内的抗生素不能抑制细菌，反之表示细菌被抑制，以最小药物浓度仍然能够抑制细菌的反应孔为该种抗生素对此菌的MIC值。用荧光技术测定时在肉汤中加人荧光底物，大部分菌种都能在5小时内判读MIC值，并根据相应标准报告其药物敏感结果(S,I,R)。MIC卡每种药物均有多个稀释度。仪器在每一次读取数值后，自动将所测取的数据与存储在硬盘中的菌种资料库标准菌生物模型相比较，由电脑分析得出的结果做出鉴定，可通过打印机打印报告。

   2.2仪器的主要组成部分

    仪器主要有菌液接种和封口装置、读数器1恒温孵箱、电脑系统和测试卡等组成。

    菌液接种和封口装置的作用是将待测的样品注人测试卡中，然后封口。不同厂家的仪器采用不一样的技术，有的是配有真空加样器用于菌液接种，可使卡中的所有孔接种一次完成;有的仪器接种和封口采用热切割器，下面接真空仓，试管中的菌悬液样品接加样管通过弯管与测试卡相连，在真空仓负压的作业下，菌悬液充人到测试卡的每一反应孔中。热切割器产生200℃以上的高温，将接种完菌液的测试卡，齐孔在弯管处切断并封闭。还有的仪器采用重力自加样技术，接种均匀，保证反应孔中无气泡残留。

    仪器均在其内部装有恒温孵箱和读卡器。孵育箱一般是转盘式结构，有直立的原柱转盘，用于放置测试卡。孵箱内由CPU控制恒温电路，保持恒定的温度，在箱内有光电读数器，由光路部分发出的单色光扫描每块测试卡的每一个孔，通过光电比色或比浊测定细菌因分解或利用底物导致的颜色或浊度的变化，通过读数器将该变化的吸光度值变成电信号，再由微机分析一计算。

    仪器的光源是采用发射红、蓝、绿等单色光的发光二极管或卤素灯加滤光片作光源，每隔一定的时间扫描一次每块测试卡的各个反应孔，获取显色反应的吸光度值;用紫外线灯照射检测荧光底物孔的反应。不同的仪器采用不同的光电转换器件将吸光度信号和荧光信号转变成电信号，包括光电三极管、光电倍增管及比较先进的电荷藕合器件CCD做光电转换器。

    通过机内的CPU自动记录和分析每次判读的每个反应孔的结果。在存储器中存储的运算法则按照反应底物种类区分反应时间及判读次数。对于药敏试验则通过定量分析浊度或颜色的变化，判断每个检测孔内微生物是否生成;仪器内的微机程序自动计算浊度变化的斜率，并与阳性对照孔斜率比较，再分析计算出最低抑菌浓度值(MIC);有的仪器其CPU会对不同种类的抗生素和不同种属的微生物及生长的等级采用不同的特殊运算法则，较精确的判断微生物是否生长。大多数药敏实验结果在6小时内完成。一般是在最后一次判读结果后由打印机打印含有MIC值和药物敏感性S,I,R结果的报告。

    仪器均带有条码扫描器扫描测试卡上的条码，将待测卡的各种信息录人到机内的存储器中。能自动识别卡的功能，区别鉴定和药敏，按照设定的时间自动孵育和读数。

    电脑系统一般是配置性能较好的微机。安装有较强大的软件包:包括(1)菌种资料库。(2)流行病学/院内感染统计软件:可以提供多种流行病学统计报告。(3)药品管理软件:其中的条件抗生素报告可以提供敏感结果，便于控制广谱抗生素的使用，指导合理用药，减少耐药菌株的产生。并对药敏实验结果提供标准解释，指导临床正确进行抗感染治疗(4)专家系统软件可以帮助解释和检测实验结果。(5)中文报告系统软件。软件还带有数据统计程序，能进行各种统计学分析;可以编辑不同的统计目的、范围、时间、菌种及药物等流行病学报告。

   全自动微生物鉴定和药敏分析系统的鉴定和药敏测试功能都是由不同的测试卡来实现的。其中细菌鉴定卡有几十种，包括了大部分菌种，药敏测试卡等。不同的仪器使用的测试卡形状和孔数不同，均是专用的卡板，由厂家提供，价格差别较大。但都包括各种类型的细菌鉴定卡、MIC测定快速鉴定卡及药敏和鉴定组合测试卡等。

   一般仪器还带有故障自检功能，可以防止由于系统故障造成的结果异常。

    全自动微生物鉴定和药敏分析系统由于自动化程度高，功能齐全，体现了微生物检验的最新进展，广泛运用于临床微生物检验、卫生防疫和商检等部门。