鉴微知著，谱写健康新篇章——MALDI-TOF在临床微生物领域的技术应用进展

仪器信息网讯 基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF-MS）是近年来发展起来的一种新型软电离质谱技术，得益于MALDI-TOF技术在微生物鉴定方面的飞速发展与质谱技术在医学检验领域应用热度的走高，使其成功走进临床微生物检验领域。

基于此，仪器信息网计划推出“MALDI-TOF在临床微生物领域的技术应用进展”专题，以增强业界专家和质谱技术以及临床医学相关机构工作者之间的信息交流，同时向仪器用户提供MALDI-TOF在临床微生物领域更丰富的产品、技术解决方案。近日，仪器信息网邀请到了广州禾信康源医疗科技有限公司，请他们谈谈对MALDI-TOF技术与应用发展、未来市场趋势等的看法。点击了解MALDI-TOF仪器专场信息。

五年磨一剑，砥砺终成辉！广州禾信康源医疗科技有限公司（以下简称“禾信康源”）2014年7月启动MALDI-TOF MS项目，历时5年，自主研发的一款基于基质辅助激光解吸电离法的质谱检测系统--全自动微生物质谱检测系统（CMI-1600）2020年5月获广东省药品监督管理局颁发的医疗器械注册证（注册证编号：粤械注准 20202220695）。

禾信康源一直坚持着“做中国人的质谱仪器”，不仅坚持自主研发，而且对产品性能精益求精，项目启动至今，产品研发历程中所获专利29项（发明专利：15项，实用新型：14项），例如：

实用新型名称：离子源及质谱仪（专利号：ZL201721775653.2）

本实用新型涉及一种离子源。由于引出极板、第一绝缘件、第一接地板、第一套筒、离子聚焦模块、反射镜及偏转模块均组装成一个整体，并非如传统的离子源是相互独立的设计，因此能够便于在质谱仪上进行装更换操作。

实用新型名称：质谱仪及其光学系统（专利号：ZL201821558082.1）

本实用新型涉及一种质谱仪及其光学系统。该光学系统采用了基于固体激光器的质谱离子源设计，相比较于N2激光器具有寿命长，脉冲时间短，体积小巧，高重复频率等优点，有助于提高质谱仪器的分辨率以及降低维护的频次。尤其是，该光学系统通过将固体激光器、整个光路系统和壳体完全固定在光学固定平台上，光路系统位于壳体内，结构非常稳定，且安装维护方便。在使用时，可以通过调节第一聚焦透镜与准直透镜之间的距离来实现对激光光斑大小的调节，使用方便。

值得一提的是，禾信康源采用了基于固体激光器的质谱离子源设计，固体激光器相比较于N2（氮气）激光器具有寿命长，脉冲时间短，体积小巧，高重复频率等优点，有助于提高质谱仪器的分辨率以及降低维护的频次。

基于MALDI-TOF MS技术应用于临床医学诊断主要是微生物鉴定，在科研方向正开发核酸质谱检测的应用：

微生物鉴定领域：主要是利用基质辅助激光解吸电离飞行时间（MALDI-TOF）质谱方法对临床分离出的细菌等微生物进行鉴定，全自动微生物质谱检测系统（CMI-1600）应用于临床细菌等微生物的快速鉴定分析，基本原理是利用已知菌种建立蛋白质图谱数据库，再将待鉴定微生物谱图与数据库中的微生物参考图谱比对，从而实现细菌等微生物的快速鉴定和分型。相比于表型鉴定、生理生化法、化学发光法等传统微生物鉴定技术，质谱鉴定在鉴定速度、鉴定准确率、技术成本、操作便捷等各方面都具有明显优势，是微生物检验技术史上一次里程碑式的革新。

核酸检测领域（科研）：主要是结合PCR技术与质谱鉴定技术，完成对样本基因信息的检测。根据待检测项目的基因序列差异性，选择合适的多态性位点设计多重PCR特异性扩增引物和单碱基延伸引物，样本经过特定处理后与芯片基质形成共结晶体。质谱仪分析将样品按照分子量从小到大的顺序依次排列从而得到一幅质量图谱，通过比较AGTC碱基的信号强度及信号质量差异可得出待测样品的序列信息，可实现单核苷酸多态性(SNP)、病毒核酸检测、基因突变检测等。

MALDI-TOF MS凭借独特的软电离技术，成功开启了在生物大分子领域的应用，微生物鉴定、核酸检测、质谱成相等多个领域都得到了广泛的应。然而，由于质谱技术的本身正在逐步完善以及临床要求的不断提高，MALDI-TOF MS的不足之处也一一显现出来。

作为高端仪器，质谱仪成本高，使得经费不足的机构望而却步。

目前临床微生物鉴定大部分都是需要纯培养或单个菌落，这就为难培养病原体提出了新的挑战，也增加了标本的前处理难度。

质谱仪原理是基于分子量大小差异而得以区分，面临难以将临床两种蛋白表达相近的细菌区分，例如：志贺氏菌属与大肠埃希菌。

临床的需求不断增加，现有的数据库并不能满足临床的需求，对一些不常见病原体，MALDI-TOF MS缺乏相应的数据库。

基于MALDI-TOF MS技术的原理，只能对病原体做到定性，很难做到定量。虽然在抗生素耐药方面我们已经取得了一定的成效，但是对抗生素耐药性的检测能力有限。

供稿来源：广州禾信康源医疗科技有限公司