丝状真菌

p style=" text-indent: 2em " 当田中耕一因发现‘生物大分子的软电离技术’而获得2002年诺贝尔化学奖时,他一定没有预想到,短短十几年时间,这一技术能够在微生物领域带来如此巨大的变革。 br/ /p p 　　MALDI-TOF MS这一技术自应用于微生物以来，其技术的成熟度和商品化程度迅猛发展令人咂舌。今天当一位临床微生物工作者说出“鉴定结果来自质谱”时，已经不再是带有些许的怀疑，而是成竹在胸的自信。成本低廉、操作简单、快速而准确已经使得质谱技术成为微生物发展中不可阻挡的一股趋势。 /p p 　　即使在这样的潮流下，也并非所有的事情都是那么一帆风顺的。 /p p 　　比如对于微生物中的丝状真菌，应用于质谱鉴定并非一路坦途。 /p p 　　不论是产品研发还是临床应用，丝状真菌在谱上的鉴定似乎注定要经历更多的时间和坎坷，而当下微生物工作者在这个问题上似乎仍然更依赖于形态学鉴定，纵使遇到难题时首先也是考虑测序的方法。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/af2392aa-bcd0-45b9-ac49-93ec182fd380.jpg" title=" 01.jpg" alt=" 01.jpg" / /p p style=" text-indent: 2em " strong span style=" text-indent: 2em color: rgb(0, 112, 192) " 关键问题一 /span /strong /p p 　　从原理上来看，丝状真菌的鉴定和细菌并无不同，此处省略1000字并再次脑补MALDI-TOF MS的原理过程…… /p p 　　然而必须要强调的是，对于微生物的质谱鉴定，一个足够丰富、有组织性的数据库才是真正重要的关键条件。这也是在某些数据库中的一个显著短板，即对于真菌，尤其是双相真菌和丝状真菌难以获得一个令人满意的结果，这些质谱系统要么是鉴定出一堆不相关的低分辨结果 要么由于分值太低而鉴定失败。 /p p 　　需要注意! /p p 　　对于鉴定失败的情况，一方面可能是由于数据库中确实不包含该菌种，另一方面可能数据库中包含该菌种，但在临床工作中分离出的临床菌株因为和建库菌株间的异质性(heterogeneity)而不能很好的匹配，导致没有鉴定结果。 /p p 　　丝状真菌质谱鉴定的复杂性正体现在此，由于丝状真菌本身的蛋白成分相比细菌更加复杂，加之培养条件、菌丝体大小、产孢情况的不同，也会导致丝状真菌的蛋白图谱会发生较大的差异变化，这显然给质谱的鉴定带来了一定程度的挑战。因为试图通过少量菌株的图谱来“演绎”所有菌株可能性的情况并不现实，这种蛋白表达上的“质”和“量”的变化是难以预测的。而可能的一个解决途径则是尽可能收集不同来源的菌株和不同培养条件下获得的图谱，通过“归纳”的方法将所有蛋白特征进行整理，以期覆盖该菌种的普遍性特征，并满足临床鉴定的需要。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/d7e5326e-b021-48b6-b336-494941ebe8c0.jpg" title=" 02.jpg" alt=" 02.jpg" width=" 600" height=" 300" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 300px " / /p p style=" text-align: center " 黑曲霉在SDA平板上生长2天和8天获取的图谱 /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 关键问题二 /span /strong /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/a756fa21-5e75-4de9-ba3d-6c3ecfae4517.jpg" title=" 03.jpg" alt=" 03.jpg" width=" 600" height=" 400" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 400px " / /p p 　　 strong 另一个问题是丝状真菌的前处理： /strong /p p 　　和一般细菌以及酵母样真菌不同，通过基质液甚至是甲酸处理并不能有效破坏其细胞壁并充分获取其蛋白。这是因为丝状真菌的细胞壁中包含一种叫几丁质的物质，该物质同样存在于昆虫的甲壳中，它不能被普通的有机溶剂(乙醇、甲酸等)所溶解。这也是为什么很多实验室按照一般的提取流程，所获得用于分析的蛋白波峰非常少，从而导致鉴定失败。 /p p 　　2018年10月，VITEK MS获得FDA临床实验验证的菌种数量已经达到401种，而其中丝状真菌达到了47种；成为目前唯一通过FDA认证的可用于丝状真菌的MALDI-TOF MS系统! /p p 　　其中包括了毛霉、双相真菌、皮肤真菌、暗色真菌、曲霉及其他潜在的病原菌。 /p p 　　在外部临床实验中总共检测了1519株丝状真菌，达到了91%的正确鉴定率² ，这显然已经完全达到了临床诊断的要求。 /p p 　　值得注意! /p p 　　VITEK MS IVD数据库中的丝状真菌已经超过了100种，但这其中仍然有一部分因为临床试验中没有分离到足够的菌株而尚未获得FDA的认证。 /p p 　　VITEK MS通过FDA批准的丝状真菌种类： /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/4a1d0ed1-1eed-4415-af10-6d01b81b96cf.jpg" title=" 04.jpg" alt=" 04.jpg" width=" 600" height=" 200" border=" 0" vspace=" 0" style=" width: 600px height: 200px " / /p p 　　 strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Q& amp A /span /strong /p p 　　 strong 为什么目前只有VITEK MS的丝状真菌鉴定能够通过FDA的严苛考评呢? /strong /p p 　　正如前文所述，一方面梅里埃为VITEK MS的数据库开发提供了强大的菌株库，作为拥有全球最大的菌株贮藏机构之一，在丝状真菌的建库上选择了多株有代表性的菌株，同时经过不同的培养条件、培养时间及不同的操作人员获取图谱并通过权重矩阵的算法实现对普遍性的覆盖。 /p p 　　另一方面，专利性的丝状真菌提取技术(U.S. Provisional Patent Application no. 62/209,116)能够在保证生物安全的同时，实现高效率的蛋白提取，获得高质量的蛋白图谱。 /p p 　　2012年，VITEK MS成为史上第一台获得FDA认证的微生物质谱鉴定系统，从此质谱的临床应用开启了全新的时代。 /p p 　　而随着丝状真菌感染越来越受到临床的关注，质谱鉴定的方法已经成为临床工作中必不可少的选项，在这一领域中，VITEK MS再次走在了前列。 /p p style=" text-align: center " img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201903/uepic/70cf35ab-312a-4955-8e60-1557efde4f8f.jpg" title=" 07.jpg" alt=" 07.jpg" / /p p 　　 /p p style=" text-align: center " VITEK MS 全自动快速微生物质谱检测系统 /p

8月23日，由中山大学附属第一医院医学检验科、广东省真菌病监测网、广州禾信仪器股份有限公司联合举办，以“‘质’同道‘禾’”，上下求索”为主题的多学科抗感染论坛-真菌专场交流会圆满落幕。点击图片跳转观看精彩回放温馨提示此次论坛干货满满，特意准备了汇集6位教授学术精华的真菌专场知识地图，8月26日17：00后，在本公众号后台回复 CMI-1600 便可获取。本次论坛大咖云集，北京协和医院徐英春教授、张丽教授，浙江大学医学院附属邵逸夫医院俞云松教授，中山大学附属第一医院谢灿茂教授、廖康教授、郭鹏豪教授齐聚一堂，以线上主题演讲的形式聚焦真菌感染的诊疗与检测，为大家呈现了一场饕餮学术盛宴。左右滑动查看更多《念珠菌感染诊治现状》浙江大学医学院附属邵逸夫医院 俞云松教授俞云松教授分享了从侵袭性真菌病趋势、易感高危人群类型、IFD诊断困惑、抗真菌治疗策略、念珠菌定植与感染、念珠菌病原学检测方法和治疗方案、抗真菌药物的选择等方面，进行了多维度、全面系统地论述。俞云松教授指出：侵袭性真菌病的临床管理面临诸多挑战，突破重点仍在于诊断技术的不断改进与升级。《真菌感染实验室诊断操作规范》中国医学科学院北京协和医院 张丽教授张丽教授从真菌概况、国内真菌检测能力、真菌实验室诊断相关指南、真菌实验室仪器设备基本配置、各种标本的采集和处理、真菌培养基接种选择和方式、真菌培养条件和时间等方面展开细致讲解。在培养后菌株鉴定方法板块中，张丽教授提到，在酵母菌的鉴定中，MALDI TOF-MS的准确性能达到90%以上，其在丝状真菌的鉴定上也有相关应用。《"重"中之"重"一例血流感染案例分享》中山大学附属第一医院 郭鹏豪教授郭鹏豪教授以一例血流感染的案例抛砖引玉，在对患者惊险起跌的病情进行了详细介绍后，不断抛出问题，并由俞云松教授和张丽教授针对性地给予详细专业点评及解答。最后郭鹏豪教授对该案例进行总结：真菌性心内膜炎是一种死亡率极高的感染病，不明原因发热的患者，需关注心内膜炎的可能性，实验室可借助MALDI TOF-MS技术缩短病原体鉴定的时间。最后名家论道环节，教授们就“真菌病诊疗的困难与挑战”发表见解，多学科精彩思维齐碰撞，直将热度推向最高峰，评论区内大家直呼“内容丰富，精彩纷呈，值得回看”。本次论坛展示了多学科合作模式在真菌病诊疗中的价值，各专家共同为真菌病诊疗事业贡献了一份力量。温馨提示此次论坛干货满满，特意准备了汇集6位教授学术精华的真菌专场知识地图，8月26日17:00后，在本公众号后台回复 CMI-1600 便可获取。MALDI-TOF MS检测是近年发展起来的一种快速准确、经济可靠的病原微生物鉴定方法。通过绘制具有保守特征的微生物核糖体蛋白指纹图谱并与标准数据库进行比对，实现对病原菌的快速鉴定。全自动微生物质谱检测系统CMI-1600禾信仪器在此方面，已自主研发出全自动微生物质谱检测系统CMI-1600，目前已获得发明专利15项，实用新型专利14项，是国内唯一在核心期刊上以封面论文形式介绍该仪器研制的国产仪器。01关联案例：马尔尼菲篮状菌采用全自动微生物质谱检测系统CMI-1600，利用甲酸-乙腈蛋白提取法分别对酵母相和丝状真菌相的数十株临床分离的马尔尼菲篮状菌进行检测，并批量采集高质量图谱，使用禾信仪器自主研发的MicroCreate软件进行特征峰提取建立专项子谱库。部分马尔尼菲篮状菌质谱图马尔尼菲篮状菌特征谱初步验证表明，6株从病患样本分离的马尔尼菲篮状菌种级鉴定准确率达到100%。因此，马尔尼菲篮状菌自建库可实现相关样本的快速准确鉴定，CMI-1600对临床少见疑难菌株有良好的鉴定潜力。02关联案例：109种1710菌株采用全自动微生物质谱检测系统CMI-1600对临床即时分离的109种1710菌株进行鉴定，包括肺炎克雷伯菌、金黄色葡萄球菌、鲍曼不动杆菌、大肠埃希菌、无乳链球菌、头状葡萄球菌、流感嗜血杆菌、产吲哚金黄杆菌、新型隐球菌、阿莎丝孢酵母、成团泛菌、小孢根霉菌、白色假丝酵母、热带假丝酵母、光滑假丝酵母等临床病原菌。鉴定结果与医院LIS系统最终诊断结果（某进口质谱及生物鉴定结果为主）进行比对显示：CMI-1600种水平鉴定一致率为99.18%（1669/1710），属水平鉴定一致率为99.88%（1708/1710），表明对临床微生物鉴定结果与医院检验科鉴定结果具有高度的一致性。

01研究背景随着5G、物联网等电子信息技术的快速发展，电子电气系统正朝着超薄、高性能、智能化、功能一体化的方向发展，内部集成发热元件数量持续增加，同时导致了热量快速积累，严重影响其稳定性和使用寿命。这迫切需要设计和开发高导热聚合物复合材料，以满足先进电子或电气设备/组件对高导热/散热、优良机械性能、耐腐蚀和轻量的需求。研究人员通常在导热系数(λ)较低的聚合物基体中加入单一或混合类型的高导热填料，以有效提高聚合物复合材料的λ。由于氮化硼纳米片(BNNS)具有良好的理论λ和优异的电绝缘性能，在高导热和电绝缘复合材料中具有广泛的应用前景。银纳米线(AgNWs)是一种一维纳米材料，具有优异的导热性、导电性和高抗弯性等特点，广泛应用于触摸屏、热界面材料、电磁干扰屏蔽材料等领域。在作者之前的研究工作中，制备了BNNS/芳纶纳米纤维（ANF）仿珍珠层状的导热结构复合薄膜，在填料分数为50 wt% 时，水平和垂直导热分别可达3.94 W/(mK)和0.62 W/(mK)， 是纯ANF膜的5.8倍；用多元醇合成了高导热AgNWs方法，并采用真空辅助过滤技术制备AgNWs/纤维素导热复合薄膜，当AgNWs质量分数为50 wt%时，水平导热为6.5 W/(mK)，为纯纤维素膜的2.4倍。异质结结构因为有望加强填料间的搭建，减少填料的聚集，在导热复合材料领域备受关注。将BNNS和AgNW结合（BNNS包覆AgNW）有望解决导热，绝缘，抗弯折等多功能性挑战。然而，该异质结结构一直未被报道，因为AgNW的长径比大且存在弯折，很难将BNNS包覆在AgNW上并稳定的调控形貌。02成果掠影西北工业大学顾军渭教授研究团队通过“溶剂热法-原位生长法”制备出“真菌树”状银纳米线@氮化硼纳米片（AgNWs@BNNS）异质结构导热填料，再与化学解离制备的芳纶纳米纤维（ANF）复合，经“抽滤自组装-热压”法制备出AgNWs@BNNS/ANF导热复合膜。当真菌树状AgNWs@BNNS异质结填料的质量分数为50 wt%时，其ANF导热复合膜具有最高9.44 W的导热系数和136 MPa的高拉伸强度。同时具有额外的电加热性能（低供电电压下的高焦耳加热温度5 V、240.6℃）以及10 s的快速响应时间、优异的电稳定性和可靠性（1000次、6000 s拉伸-弯曲疲劳工作下稳定和恒定的实时电阻）。研究成果以“Multifunctional Thermally Conductive Composite Films Based on Fungal Tree-like Heterostructured Silver Nanowires@Boron Nitride Nanosheets and Aramid Nanofibers”为题发表于《Angewandte Chemie International Edition》期刊。03图文导读真菌树状异质结氮化硼纳米片及其复合材料的制备。AgNWs和AgNWs@BNNS填料的XPS谱和XRD谱。AgNWs和AgNWs@BNNS填料的SEM图、AFM图和通过有限元分析的整体温度分布。AgNWs@BNNS TEM图。AgNWs@BNNS/ANF复合纤维膜的导热系数。50% wt% AgNWs@BNNS/ANF复合膜的焦耳加热性能。不同工作电压下的时变表面温度(a)、定制表面温度(b)和红外热图像(c)。50 wt% AgNWs@BNNS/ANF复合膜的不同应用场景效果。