Анализатор BactoSCREEN на базе масс-спектрометра MALDI-TOF для идентификации микроорганизмов и изучения их чувствительности к антибиотикам
На базе времяпролетного масс-спектрометра LaserToF LT2 Plus (масс-спектрометр производства компании Scientific Analysis Instruments, Великобритания) НПФ «Литех» создана первая отечественная система масс-спектрометрической идентификации микроорганизмов и изучения их чувствительности к антибиотикам - микробиологический анализатор BactoSCREEN.В основе системы идентификации используется алгоритм, позволяющий быстро и точно производить идентификацию микроорганизмов по их белковому спектру. Идентификация в BactoSCREEN происходит по рибосомальным белкам, которые являются уникальными для любых микроорганизмов. Биоинформационное программное обеспечение позволяет надёжно и точно проводить видовую идентификацию микроорганизмов путём сопоставления получаемых масс-спектров бактерий с базой данных BactoSCREEN, которая содержит сведения о более, чем 2300 видах микроорганизмов всех типов: бактерий, микобактерий, мицелиальных и дрожжевых грибов.
BactoSCREEN ( настольные микробиологические анализаторы) представляют собой автоматизированные многоцелевые измерительные системы, состоящие из лазера, ионного источника, вакуумной камеры, анализатора масс и управляющего компьютера. Ионизация производится лазерным излучением, взаимодействующим с пробами, на которые предварительно наносится матрица (метод MALDI). Возможность программируемого сканирования проб обеспечивает высокую производительность анализов (до 96 за одну загрузку системы). Детектирование ионов осуществляется в вертикально расположенном времяпролетном анализаторе в линейном режиме.
|
Кроме того, в системе BactoSCREEN используется дополнительный механизм подтверждения идентификации по белковым масс-спектрам с использованием данных геномных последовательностей, имеющихся в таких мировых публичных репозитариях, как GenBank, PATRIC. При этом масс-спектры, полученные в ходе работы на приборе, сравниваются уже не со спектрами из базы данных BactoSCREEN, а с белковыми спектрами, которые по специальному алгоритму реконструируются на основе имеющейся в репозитории геномной последовательности идентифицированного микроорганизма.
ПО BactoSCREEN позволяет производить кластерный и корреляционный анализ, что дает возможность проводить субтипирование микроорганизмов.В ПО BactoSCREEN имеются специальные разделы для выполнения исследований чувствительности к антибиотикам по гибели бактериальных клеток. Кроме того, существует и возможность по выявлению резистентных штаммов на базе технологии обнаружения специфических продуктов биодеградации антибиотиков (выявление бета-лактамазной и карбопенемазной активности). 
|
В системе BactoSCREEN высокое качество результатов сочетается с простотой в эксплуатации и обслуживании:
∙ Несложная пробоподготовка: менее 1 минуты на образец. Анализируемый материал: колонии микроорганизмов, содержимое флаконов для гемокультуры, моча, кал.
∙ Аппаратная часть системы реализована в виде компактного настольного прибора. Отсутствуют сложные настройки и калибровки.
∙ После помещения многоразовой стальной плашки с образцами в прибор первые результаты идентификации микроорганизмов начинают поступать через 1-2 минуты. Высокая точность и воспроизводимость результатов, характерные для масс-спектрометрии.
∙ Результаты определения чувствительности к антибиотикам по гибели бактериальных клеток готовы примерно через 3 часа после засева с использованием специального набора реагентов.
НАЗНАЧЕНИЕ И ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
Первый отечественный микробиологический анализатор на базе времяпролетного масс-спектрометра MALDI с линейным режимом регистрации ионов предназначен для автоматизированных измерений масс-спектров веществ и материалов. Кроме решения научных задач в таких областях, как биохимия, биотехнология, фармацевтика, масс-спектрометры класса MALDI в настоящее время широко используются для решения прикладных задач в клинической и ветеринарной микробиологии и фитопатологии, где применяются для идентификации микроорганизмов на основании изучения их белковых спектров. Анализатор, в частности, зарегистрирован в качестве медицинского изделия.
Открытый микробиологический анализатор BactoSCREEN является функциональным аналогом известной системы MALDI Biotyper производства компании Bruker Daltonics, США.