質譜技術如何應用於微生物鑒定

㈠ 微生物質譜鑒定什麼基質

微生物的質譜鑒定是一種基於細菌全細胞蛋白質組指紋圖譜分析的技術，與Sherlock全自動微生物鑒定系統的細胞脂肪酸成分分析相類似，質譜分析亦需要通過專門的數據分析和專家系統對未知細菌的特殊蛋白圖譜與菌種文庫中收集的菌種蛋白質組指紋圖譜進行比較。由於微生物質譜分析的蛋白質大分子適合於飛行時間質量分析器（time-of-flight analyzer），因此，微生物的質譜鑒定被統稱為基質輔助激光解吸電離的飛行時間質譜技術（matrix-assisted laser desorption ionization time-of-flight mass spectrometry，MALDI-TOF MS）。MALDI-TOF MS能直接對微生物的蛋白質混合物進行分析，具有適應范圍廣、准確、靈敏、特異、鑒定快速、高通量

㈡ 求助ESI-MS質譜圖分析方法

原因：
1.平均自由程是分子（離子）兩次碰撞所走過的路程，發生碰撞的時候那麼離子的運動方向和速率都將會發生變化，在質譜中離子的平均自由程越大，那麼在有限長的真空腔體內發生分子間或者是離子間的碰撞就越少，有利於提高解析度，如果真空低，平均自由程就短，那麼分子之間的碰撞就頻繁，解析度下降。
2. 如果真空腔體真空低，比如說是在幾Pa到幾十Pa，那麼根據放電的最佳條件可知，這個時候高壓特別容易放電；另外如果系統使用的是EI，那麼為了防止EI燈絲燒斷，真空度要高於10-3Pa。
3.高氣壓下，離子分子反應這個就不必講了，CID就是最為典型的人為離子-分子反應得到目標離子碎片。
4.真空中必須高真空還有一點就是，目前所使用的微通道板和電子倍增器等信號放大系統都需要在高真空下才能夠達到應有的效果。
質譜系統：
常用的微生物鑒定方法都是基於微生物的形態學、細胞生理生化、以及核酸基礎建立的。自20世紀90年代，微生物鑒定系統不斷發展，自動化程度不斷提高，但仍然是建立在傳統的生理生化和核酸基礎上。近年來，基於蛋白質組學的質譜技術憑借其高靈敏度、高通量、快速等特點在微生物檢測和鑒定方面得到快速發展。質譜技術主要是利用特定離子源將待檢樣品轉變為高速運動的離子，這些離子根據質量/電荷比的不同在電場或磁場作用下得到分離，並且檢測器記錄各種離子的相對強度，形成質譜圖用於分析，進行資料庫檢索，提供可靠的鑒定結果。目前用於微生物檢測鑒定的質譜技術主要是氣—質聯技術（GC—MS）、基質輔助激光解吸飛行時間質譜（MALDI—TOF MS）、電噴霧質譜（ESI—MS）及熱裂解亞穩態原子轟擊質譜（Py—MAB—MS）等。
氣象色譜質譜聯用儀實驗：
一、實驗目的
1. 了解質譜檢測器的基本組成及功能原理，學習質譜檢測器的調諧方法；
2. 了解色譜工作站的基本功能，掌握利用氣相色譜-質譜聯用儀進行定性分析的基本操作。
二、實驗原理
氣相色譜法（gas chromatography, GC）是一種應用非常廣泛的分離手段，它是以惰性氣體作為流動相的柱色譜法，其分離原理是基於樣品中的組分在兩相間分配上的差異。氣相色譜法雖然可以將復雜混合物中的各個組分分離開，但其定性能力較差，通常只是利用組分的保留特性來定性，這在欲定性的組分完全未知或無法獲得組分的標准樣品時，對組分定性分析就十分困難了。隨著質譜（mass spectrometry, MS）、紅外光譜及核磁共振等定性分析手段的發展，目前主要採用在線的聯用技術，即將色譜法與其它定性或結構分析手段直接聯機，來解決色譜定性困難的問題。氣相色譜－質譜聯用（GC-MS）是最早實現商品化的色譜聯用儀器。目前，小型台式GC-MS已成為很多實驗室的常規配置。

㈢ 細菌質譜儀原理

質譜目前應用在微生物檢驗上的為時間飛行質譜。
原理為:激光激發靶板上的細菌與基質讓細菌的蛋白在真空的飛行管中。檢測器通過檢測蛋白飛行時間的不同來建立一個曲線圖譜進而與資料庫中的信息比對，得出可能的菌的種。
結果解讀:目前微生物室使用的質譜都為此類，結果一般按照系統比對情況按照評分列出名單，一般為評分最高的最有可能(但要保證評分1.5/1.6以上才可取用，且評分規則為國際上的標准)。
以目前市場上的兩款產品BD布魯克公司與梅里埃公司所生產的產品為例。:BD建議評分為2.0。梅里埃與國際上大部分專家相同取用1.8。(評分越高可信度越強。)
質譜結果好壞還與資料庫的多少，解析度…有關。(目前這兩方面來說BD完全碾壓梅里埃的產品)
質譜優缺點:
優點:操作簡單，實驗時間短，大大縮短了一級報告的時間。(BD公司給出的數據為全程20分鍾即可，且符合實際操作結果。)
缺點:質譜歸根結底為檢測的蛋白質圖譜。所以像大腸和志賀…此類都鑒定不好。
其他方面:因此設備極貴，更應注意設備在使用中的硬體耗材及常規耗材成本。

㈣ 什麼是生物質譜什麼是軟電離如何應用生物質譜鑒定蛋白質

生物質譜：主要用於小分子物質研究的質譜技術。它們具有高靈敏度和高質量檢測范圍。
軟電離：在質譜分析中，離子源是將分子離解成離子，在這里分子失去電子，生成帶正電荷的分子離子。分子離子可進一步裂解，生成質量更小的碎片離子。由於離子化所需要的能量隨分子不同差異很大，因此，對於不同的分子應選擇不同的離解方法。通常稱能給樣品較大能量的電離方法為硬電離方法，而給樣品較小能量的電離方法為軟電離方法，後一種方法適用於易破裂或易電離的樣品。軟電離方式易得到準分子離子峰，硬電離方式一般只能得到碎片離子，最軟電離方法是ESI電離。
如何應用生物質譜鑒定蛋白質http://www.ibioo.com/soft/ebook/2007/2346.html

㈤ 質譜檢測是什麼

質譜檢測是一種與光譜並列的譜學方法。

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜分析是一種測量離子荷質比（電荷-質量比）的分析方法，其基本原理JosephJohnThomson是使試樣中各組分在離子源中發生電離，生成不同荷質比的帶正電荷的離子，經加速電場的作用，形成離子束，進入質量分析器。

在質量分析器中，再利用電場和磁場使發生相反的速度色散，將它們分別聚焦而得到質譜圖，從而確定其質量。第一台質譜儀是英國科學家弗朗西斯·阿斯頓於1919年製成的。

阿斯頓用這台裝置發現了多種元素同位素，研究了53個非放射性元素，發現了天然存在的287種核素中的212種，第一次證明原子質量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學獎。

質譜的應用：

質譜技術發展很快。隨著質譜技術的發展，質譜技術的應用領域也越來越廣。由於質譜分析具有靈敏度高，樣品用量少，分析速度快，分離和鑒定同時進行等優點，因此，質譜技術廣泛的應用於化學，化工，環境，能源，醫葯，運動醫學，刑偵科學，生命科學，材料科學等各個領域。

質譜儀種類繁多，不同儀器應用特點也不同，一般來說，在300C左右能汽化的樣品，可以優先考慮用GC-MS進行分析，因為GC-MS使用EI源，得到的質譜信息多，可以進行庫檢質譜儀索。

毛細管柱的分離效果也好。如果在300C左右不能汽化，則需要用LC-MS分析，此時主要得分子量信息，如果是串聯質譜，還可以得一些結構信息。

㈥ 什麼是質譜，質譜分析原理是什麼

質譜（又叫質譜法）是一種與光譜並列的譜學方法，通常意義上是指廣泛應用於各個學科領域中通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種專門技術。

質譜分析原理：將被測物質離子化，按離子的質荷比分離，測量各種離子譜峰的強度而實現分析目的的一種分析方法。

質量是物質的固有特徵之一，不同的物質有不同的質量譜——質譜，利用這一性質，可以進行定性分析（包括分子質量和相關結構信息）；譜峰強度也與它代表的化合物含量有關，可以用於定量分析。

(6)質譜技術如何應用於微生物鑒定擴展閱讀

相關儀器：

質譜儀一般由四部分組成：

進樣系統——按電離方式的需要，將樣品送入離子源的適當部位；

離子源——用來使樣品分子電離生成離子，並使生成的離子會聚成有一定能量和幾何形狀的離子束。

質量分析器——利用電磁場（包括磁場、磁場和電場的組合、高頻電場、和高頻脈沖電場等）的作用將來自離子源的離子束中不同質荷比的離子按空間位置，時間先後或運動軌道穩定與否等形式進行分離；

檢測器——用來接受、檢測和記錄被分離後的離子信號。

一般情況下，進樣系統將待測物在不破壞系統真空的情況下導入離子源（10-6～10-8mmHg），離子化後由質量分析器分離再檢測；計算機系統對儀器進行控制、採集和處理數據，並可將質譜圖與資料庫中的譜圖進行比較。

㈦ 應用質譜儀鑒定細菌需要多長時間

基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜(matrix-assisted laser desorption/ionization-time of flight mass spectrometry, MALDI-TOF MS)是20世紀80年代發展起來的一種新型軟電離有機質譜, 作為一種新興的蛋白質組學檢測技術, 現已廣泛應用於生命科學及相關領域。同時作為一項新興的微生物鑒定技術, 受到了國內外的廣泛關注。與傳統的生化表型鑒定方法和分子生物學方法相比, MALDI-TOF MS具有操作簡單、快速、准確和經濟的特點。早在1975年, ANHALT等[1]利用質譜儀結合高溫裂解技術第1次完成了細菌的鑒定, 從此拉開了質譜鑒定細菌的「 序幕」 。隨著質譜檢測技術的不斷完善和發展, 近年來, MALDI-TOF MS已經成功應用於微生物的鑒定, 顯示了其在細菌、酵母菌等鑒定方面均具有良好的應用價值。眾多的研究表明, MALDI-TOF MS技術對培養出的純菌落進行菌種鑒定具有很高的穩定性及准確性, 對常見細菌和酵母菌的屬的鑒定率能達到97%~99%, 種的鑒定率也能達到85%~97%; 另外, MALDI-TOF MS大大縮短了細菌鑒定的時間, 而且其成本也較常規鑒定方法低[2, 3]。除此之外, MALDI-TOF MS已經能夠成功地用於部分微生物亞種水平的鑒定和細菌耐性的檢測, 但這種方法在大多數情況下是應用於培養出的純菌落的鑒定[3]。

如果能夠從臨床樣本中直接檢測細菌/真菌, 突破細菌/真菌培養陽性率低、培養時間長的瓶頸, 為細菌/真菌感染性疾病的診療提供更快、更准確的病原學依據, 將對臨床及時控制細菌/真菌感染性疾病起到更大的作用。國內外學者已嘗試將質譜技術應用於臨床樣本的直接檢測, 並取得了顯著的進展。本文就MALDI-TOF MS技術在臨床樣本的直接檢測應用作一綜述。

一、MALDI-TOF MS檢測原理

MALDI-TOF MS技術用於微生物鑒定的實質就是檢測具有屬、種或亞型特異性的生物標志的質量信號, 主要是微生物菌體內高豐度、表達穩定和進化保守的核糖體蛋白。MALDI-TOF MS 儀器主要由基質輔助激光解吸離子源(MALDI)和飛行時間質量檢測器(TOF)兩部分組成。MALDI的原理是用一定強度的激光照射樣本與基質形成的共結晶薄膜, 基質從激光中吸收能量而汽化, 並迅速降解, 使樣本分解吸附, 基質和樣本之間發生電荷轉移從而使樣本分子發生電離; TOF的原理是帶有電荷的樣本分子在電場作用下加速飛過飛行管道, 因為離子的質荷比與離子的飛行時間呈正比, 所以不同質量的離子因達到檢測器的飛行時間不同而被檢測, 以離子峰為縱坐標、離子質荷比為橫坐標形成特徵性的質量圖譜。將不同種屬微生物經MALDI-TOF分析所形成的質量圖譜與資料庫中的參考圖譜進行比較, 從而實現對目標微生物種或菌株的區分和鑒定[2]。

二、MALDI-TOF MS直接檢測臨床樣本的流程

臨床樣本直接檢測的流程主要包括3個部分:臨床樣本的預處理、樣本上機檢測和對比蛋白質指紋圖譜資料庫得出鑒定結果。由於目前報道最多的臨床樣本是陽性血培養瓶和中段尿樣本, 下面將以這二者為例介紹其直接檢測的流程, 其它臨床樣本的檢測流程與之類似。

(一)臨床樣本預處理

MALDI-TOF MS直接用於臨床樣本的檢測有2個基本的要求:(1)臨床樣本中細菌的量。為了得到准確的鑒定圖譜, MALDI-TOF MS技術對置於靶板上的細菌的最低檢測限約為(1× 10^4)~(1× 10^6)cfu/mL。若要直接檢測擬似血流感染的血液樣本以及擬似泌尿系統感染的中段尿等臨床樣本中的病原菌, 首先必須富集細菌; (2)臨床樣本的質。由於血液和血培養瓶中的大分子成分如血紅蛋白和其它蛋白成分、尿液中的白細胞等有機成分會干擾細菌的譜峰, 所以直接檢測前需要採取預處理措施去除這些干擾因素。

1.陽性血培養瓶直接檢測 直接檢測陽性血培養瓶的細菌濃度常常需要1× 10^7 cfu/mL[2, 4]。由於在血流感染患者血液中的細菌量常常很低(最低可< 1~10 cfu/mL), 因此對血樣本的直接檢測需要一個增菌的過程, 即採用血培養瓶增菌。目前已報道的陽性血培養病原菌預處理程序各不相同, 但預處理過程主要包含了以下2個步驟:(1)將細菌從血細胞中分離出來。先應用溫和去污劑(如吐溫-80、十二磺基硫酸鈉、皂素等)將血液中的血細胞溶解, 然後通過不同的流程(離心、洗滌)去除其它的干擾因素, 純化要鑒定的細菌樣本; (2)將菌體中的蛋白質抽提出來。最常用的是混合溶劑處理法, 使用甲酸/乙腈溶液對樣本進行處理來抽提蛋白, 利用2種溶劑的混合作用將菌體表面的蛋白和存在於細胞