结核病实验室诊断技术培训教程
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第六节 VersaTREK分枝杆菌培养

一、方法原理

细菌生长时会产生或消耗气体,仪器通过压力感应器感应培养瓶内的压力变化,从而判断是否有细菌生长。Versa TREK/ESP培养系统Ⅱ通过自动监视培养基瓶子顶部的氧气消耗量来查看结核菌的生长,并且通过报警方式反映出来。

二、适用范围

适用于分枝杆菌快速培养。

三、检测样品

呼吸道样本(包括痰液、肺泡灌洗液等)、体液(如CSF、关节液、胸腔积液等)、尿液、粪便、胃液、组织液、血液及骨髓等。

四、仪器设备

VersaTREK血培养仪,生物安全柜,高速离心机,高压灭菌锅。

五、试剂和耗材

(一)试剂
VersaTREK Myco:VersaTREK分枝杆菌培养瓶
VersaTREK Myco GS:促生长剂
VersaTREK Myco AS/PVNA:抑菌剂(两种制剂含有复合抗生素干粉,复融于25ml水中)
Sensititre MYCOTB(MYCOTB)药敏板
(二)试验中需要的但不包括在试剂盒内耗材
1ml一次性注射器
5ml一次性注射器
消毒灭菌的50ml圆锥离心管
pH 6.8磷酸盐缓冲液
磷酸二氢钾
氢氧化钠粉末
枸橼酸钠
N-乙酰-L-半胱氨酸粉末
75%乙醇
棉签
N95口罩帽子手套防护服
Vizion/SWIN系统[V2020]
Middlebrook 7H9w/OADC[T3440]
Saline Tween with glass beads[T3490](带玻璃珠的生理盐水)
0.5McFarland标准比浊管[E1041]
50or 100μl移液枪及Tip头
质控菌株:结核分枝杆菌ATCC 27294和25177
Middlebrook 7H10agar plates或固体培养基
血琼脂平板
35~37℃孵育箱(非CO 2培养)
涡旋振荡器
接种槽或空有盖培养皿
Manual Viewer[V4007]
Doseheads[E3010](AIM加样头)

六、操作步骤

(一)接种前准备
1.结核分枝杆菌相关试剂的配制
(1)配制N-乙酰-L-半胱氨酸(NALC) -4%NaOH溶液:
将2.92%枸橼酸钠和8% NaOH等量混匀,高压灭菌,冰箱内保存备用(消化液),临用前将50ml消化液加入0.25g NALC,混匀,该液体不稳定,24小时内用完。
除上述消化处理液外,还可以使用4%NaOH或者4%H 2SO 4作为消化处理液。
(2)磷酸盐缓冲液配方(pH 6.8)配制:
取0.2mol/L(27.2g/L)磷酸二氢钾溶液250ml,加0.2mol/L(8g/L)氢氧化钠溶液118ml,用去离子水稀释至1000ml,摇匀,即可使用。
2.样本处理
所有标本操作均应在生物安全柜内进行,包括呼吸道样本(包括痰液、肺泡灌洗液等)、体液(如CSF、关节液、胸腔积液等)、尿液、粪便、胃液、组织液、血液及骨髓等。
(1)痰液样本:
取5ml痰液加入有标记的50ml的带盖的离心管中,加入等量的N-乙酰半胱氨酸-氢氧化钠(NACL-NaOH)前处理液(去污染),涡旋振荡混匀20秒,静置15分钟(不超过20分钟),即无菌PBS(pH 6.8)至50ml盖紧,离心3000r/min 15min,倒掉上清液,加1~3ml PBS(pH 6.8)以中和pH至6.8。
(2)无菌体液:
1)无菌体液直接接种。
2)如标本量>10ml,离心3000r/min,15min,取沉淀物接种。
3)污染标本同痰液处理方法,需处理后再接种。
(3)血液及骨髓穿刺液:
在接种入培养瓶前须选择以下两种方法中的一种进行处理:
1)蒸馏水全血细胞裂解法:
①用含SPS(聚茴香磺酸钠)或肝素的无菌真空采血管管采集5~10ml全血(最少5ml),混匀数次后使用。
②把样本转入50ml尖底离心管内。
③加无菌蒸馏水到40ml,使管内细胞溶解。
④3000r/min离心20分钟去上清。
⑤在沉淀中加入1~2ml磷酸盐缓冲液混匀,取其中1ml样本接种入分枝杆菌的培养瓶中。
2)白膜层法:
①用含SPS(聚茴香磺酸钠)或肝素无菌真空采血管采集5~10ml全血(最少5ml),颠倒混匀数次后使用。EDTA抑制分枝杆菌生长,故EDTA抗凝管不能使用。
②1000r/min离心,10分钟取出。
③使用移液枪吸取白膜层(可能会带有少量红细胞),放入无菌管内,吸取1ml接种入分枝杆菌的培养瓶中。
(二)接种VersaTREK Myco分枝杆菌培养瓶
以下步骤应在生物安全柜内操作(图4-2):
图4-2 VersaTREK分枝杆菌培养操作流程
1.乙醇消毒VersaTREK Myco AS或者PVNA瓶盖。
2.注射器取25ml无菌蒸馏水或离子水注入VersaTREK Myco AS或者PVNA瓶中,混匀溶解(可使用50次)。
3.乙醇消毒VersaTREK Myco培养瓶盖,吸取1ml的VersaTREK Myco GS注入培养瓶中。
4.注射器吸取0.5ml上述VersaTREK Myco AS或者PVNA溶解液注入培养瓶中。
5.注射器吸取1ml浓缩的样本到培养瓶中。
注:同时可接种0.1ml样本到Middlebrook 7H10琼脂或其他固体培养基上。
6.用分枝杆菌消毒剂擦拭培养瓶和瓶盖。
7.颠倒混匀培养瓶数次。
8.打开VersaTREK连接器封膜,垂直把连接器的针头插入培养瓶。
注:当连接器插入瓶后不能再颠倒培养瓶,因为液体进入到连接器的针头内,会干扰仪器对压力的监测。
9.把装有连接器的培养瓶放入VersaTREK血培养仪自动孵育监测(在仪器孔位放入分枝杆菌适配器)。
(三)药敏
肉汤需预温至室温后使用。
1.从琼脂平板上刮取菌落然后乳化到含2%吐温带玻璃珠的生理盐水中。用于测试的菌种培养不要超过5周。
2.漩涡振荡器混匀至少30秒。
3.使用肉眼或Sensititre比浊仪调整菌液浓度至0.5麦氏浓度,如使用Sensititre比浊仪,请使用0.5麦氏标准管(E1041)校准仪器,在15分钟内完成。
4.吸取100μl菌悬液到Middlebrook 7H9w/OADC肉汤中,漩涡振荡器混匀30秒,使接种液最终的浓度为1×10 5cfu/ml(5×10 4~5×10 5cfu/ml)。
步骤1~4必须在30分钟内完成。同时需进行菌落纯度检查。
5.使用全自动菌液接种仪(AIM)或8道加样枪接种菌液倒药敏板中(药物及浓度见表4-4),每孔加100μl。操作中药敏板上的标签对准操作者,加样枪需要定期保养或定标,假如利用Sensititre Autoinoculator /AIM 接种要使用专用的加样头。接种步骤应在30分钟内完成。要定期核对阳性对照孔的菌落数,接种液菌落计数应为1×10 5 cfu/ml(5×10 4~5×10 5)。
表4-4 VersaTREK分枝杆菌药敏板药物及浓度
6.在药敏板上覆膜,确保每个孔都完整地覆盖,避免褶皱。用消毒剂擦拭药敏板覆膜的表面,然后放入温箱孵育。建议消毒剂为酚类的复合物,如苯酚。
7.35~37℃有氧环境孵育10天后察看结果,如生长较少,重新放入温箱孵育继续孵育,到第21天,然后观察结果。在培养过程中,药敏板最多堆积两块的高度。
8.菌落纯度检查。为了确保检测的菌落为单一细菌,无污染,菌落纯度检查时必需的。从Middlebrook 7H9-OADC菌液中取50μl接种于血平板及Middlebrook 7H10平板上。血平板35~37℃,培养48~72小时,7H10平板孵育至8周,以检测有无污染。

七、结果判读

(一)阳性瓶的处理
1.当仪器提示阳性时,从VersaTREK血培养仪中取出培养瓶移入生物安全柜,取下连接器,连接器应放入利器盒内。
2.彻底混匀培养瓶,使细菌从海绵中释放出来。
3.消毒瓶盖后,用注射器吸取培养瓶内的液体作抗酸染色;如涂片发现有抗酸杆菌,可进行菌种的鉴定。
4.如涂片未发现抗酸杆菌,可再加上一个连接器重新放入仪器内继续培养。
5.如涂片发现不是抗酸杆菌,可把瓶内容物再一次去污染浓缩后,重新按照上述方法接种入一个新的培养瓶,再次放入仪器培养或者丢弃重新采样。
6.一个培养瓶在培养42天后,如未报告阳性,仪器会提示阴性。
7.从仪器中取出培养瓶后,观察瓶内的液体是否混浊。如混浊,可取瓶内液体作抗酸染色,以确定是否有分枝杆菌生长。如瓶内液体无混浊,可认为此标本为阴性,培养瓶高压消毒后丢弃。
(二)药敏的结果判读
1.可使用Sensititre manual viewer或Vizion System进行结果判读。判读过程中是板条上有条码标签的一侧对准使用者,无需去掉封膜。生长表现为浊度或菌落沉积在反应孔底部。记录生长明显减少的最低的抗生素浓度为MIC值(图4-3)。
图4-3 VersaTREK分枝杆菌药敏试验结果示例
2.首先应读阳性对照孔,假如没有任何生长,结果无效。
3.以下几点需要注意
(1)污染
1)污染可能会导致一个孔内有生长,周围邻接孔没有生长。
2)单孔的污染可以忽略。
3)多孔的污染,需要重新试验。
(2)跳孔
1)偶尔情况下会出现“跳孔”情况,即一个孔没有生长,周围邻接孔有生长。这种情况由许多不同原因造成,包括:污染、突变、密封膜褶皱和错误的接种。
2)单一孔跳孔可以忽略。为了保证抗生素的有效治疗,不要将跳孔判读为MIC值,应该选择连续没有生长的最低药物浓度孔。
3)两孔以上跳孔需重新试验。

八、质量控制

(一)温度质量控制
1.每天系统会自动监测仪器的温度。温度探头位于每个单元内并记录仪器的实际温度,计算每天平均温度用来汇报。
2.VersaTREK的温度应该在温度控制设定的35℃以内。用户应该使用校准的温度计每天检测仪器内部温度。仪器的每个显示器应该显示单元的实际温度。
(二)传感器质量控制
无论检测位置上是否放有样本,VersaTREK内的所有检测位置会被VersaTREK仪器自动监测。仪器将会在12分钟内发送更新的传感器"错误"状态到传感器质量控制数据库。如果"错误的"状态持续存在,系统会提示用户屏蔽那个位置。用户不需要额外的工作量来完成传感器质量控制。

九、注意事项

仅用于体外诊断。
1.参照VersaTREK Myco AS/PVNA材料数据了解危害信息。所有样本具有潜在危害。样本中可能存在致病因子,试剂中含有动物源性物质,有携带和传播疾病的潜在风险,遵照通用预防措施及感染性废弃物处理原则。
2.操作结核分枝杆菌推荐的生物安全级别为BSL-3级,包括污染的设备和设施。
3.VersaTREK连接器打开封盖时内部的针头是无菌的,但使用后可能有潜在危害。按感染血液制品处理和丢弃(不能随意处理,丢弃前要高压灭菌,然后丢入利器盒内,不能重复使用)。
4.肉眼观察所使用的培养瓶是否污染、破裂及变质的迹象,不可使用已经混浊或破损的培养瓶。
5.VersaTREK Myco培养瓶丢弃前应高压灭菌。加入连接器的封口已破损,不要再使用,要丢入利器盒内。

十、临床意义

VersaTREK培养系统优点是操作简便,不易污染,检测时间短,灵敏度高。既能做分枝杆菌的快速鉴定,又能检测其药物敏感性,进而指导临床用药。但其监测系统有待进一步完善。与传统方法比较,VersaTREK培养系统加快了结核分枝杆菌培养的速度,有助于临床快速诊断。

十一、自测试题

1.VersaTREK培养系统的原理及临床应用。
2.与其他方法相比VersaTREK的优缺点。
3.标本的处理及其注意事项。
4.仪器阳性报警和阴性报警瓶如何处理?