[科普中國]-電阻抗技術(shù)

定義

電阻抗技術(shù)是根據(jù)微生物在培養(yǎng)基中代謝活動(dòng)的不同，通過電阻抗測量法對微生物進(jìn)行鑒定的技術(shù)。電阻抗是交流電路中導(dǎo)電物質(zhì)對電流所起的阻礙和抵抗作用。微生物可使培養(yǎng)基中的電惰性底物，如碳水化合物、蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，代謝成為電活性產(chǎn)物，如乳酸鹽或氨等。當(dāng)微生物的生長和代謝活性旺盛時(shí)，培養(yǎng)基中的電惰性分子即為許多電活性分子所取代，從而使培養(yǎng)基的電導(dǎo)性增大，培養(yǎng)物的電阻抗降低。單位時(shí)間內(nèi)阻抗值的改變與培養(yǎng)基中含菌量成正比。由于不同的微生物在培養(yǎng)基中的代謝活性有所不同，故可利用電阻抗測量法對其進(jìn)行鑒定。

根據(jù)上述原理，由Bactomedc lnc(美)制造的細(xì)菌記數(shù)儀(Bactometer Model 8.32)細(xì)菌(104以上)計(jì)數(shù)準(zhǔn)確率(與標(biāo)準(zhǔn)平皿計(jì)數(shù)比較)在93%以上。Bactomer由孵育器、一對插入培養(yǎng)基的不銹鋼電極、阻抗監(jiān)測系統(tǒng)和一個(gè)微處理機(jī)組成。據(jù)資料報(bào)道，在篩選牛奶樣品時(shí)(21℃)用Bactomer可在22h之內(nèi)區(qū)分出含菌大于103和小于103的樣品，準(zhǔn)確率達(dá)88%；在13.7h內(nèi)區(qū)分出大于104和小于104的試樣，準(zhǔn)確率達(dá)91%。1

檢測方法電阻抗測量儀有許多種，開始生產(chǎn)的一次只能測量1份標(biāo)本。美國制造的(Baetoma-tic公司)電阻抗測量儀一Bactometer 32，一次可測量32份標(biāo)本。其操作方法如下：

于對照室的各阻抗測量容器中，以無菌手續(xù)加入1毫升培養(yǎng)基，于標(biāo)本室的各阻抗測量容器中，加入0.5毫升培養(yǎng)基和0.5毫升的待檢標(biāo)本。當(dāng)標(biāo)本室的全部容器均加入標(biāo)本后，即將印刷電路的電極模板連同承放于模板上的容器，插入儀器的35℃培養(yǎng)箱中。啟動(dòng)電鈕，儀器即開始運(yùn)轉(zhuǎn)。以40毫伏、2，000赫的正弦信號，通過培養(yǎng)箱中模板上成串聯(lián)的對照室和標(biāo)本室內(nèi)的各容器，于是儀器自動(dòng)而連續(xù)地將各容器中的阻抗變化，通過轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字的阻抗率，輸送至記錄儀的長條記錄紙上。儀器每3秒鐘測量一次，全部32對容器，共需96秒鐘測量一周期。2

臨床細(xì)菌學(xué)中的應(yīng)用細(xì)菌鑒定電阻抗技術(shù)用于臨床標(biāo)本中細(xì)菌檢測和許多鑒別培養(yǎng)基中細(xì)菌生長的阻抗變化測定時(shí)，可以獲得各種細(xì)菌的特異曲線或“指紋”圖。研究結(jié)果表明，許多細(xì)菌均具有各自特異的曲線圖，故可利用電阻抗技術(shù)鑒定細(xì)菌。到目前為止，通過對腸桿菌科、根單胞菌屬、葡萄球菌、鏈球菌、擬桿菌等純培養(yǎng)物的試驗(yàn)，說明均可利用其特征性電阻抗曲線圖進(jìn)行快速鑒定。2

臨床標(biāo)本的快速診斷還可利用電阻抗技術(shù)對菌血癥的患者迅速作出診斷。常規(guī)的血培養(yǎng)方法很難在48小時(shí)內(nèi)取得陽性結(jié)果。Hadley和Senyk采用Bactometer32進(jìn)行血培養(yǎng)研究，用補(bǔ)加營養(yǎng)的腦心浸液作培養(yǎng)基，至少可檢出每毫升血液中含有0.1菌落形成單位。對于金黃色葡萄球菌、大腸桿菌引起的菌血癥，一般可在10～15小時(shí)內(nèi)檢出。不久，Hadley等又利用此法和常規(guī)培養(yǎng)法先后檢查1271份血培養(yǎng)，基本得到了一致的結(jié)果。

還可以利用電阻抗技術(shù)對菌尿癥作快速診斷。Zafari和Martin幕l|用電阻抗法和標(biāo)準(zhǔn)接種環(huán)法檢測156份臨床尿液標(biāo)本。其中菌落計(jì)數(shù)超過105/毫升的35份，除1份外，用電阻抗技術(shù)均在4小時(shí)內(nèi)檢出。

此外，尚可應(yīng)用電阻抗技術(shù)檢測腦脊液中的細(xì)菌。當(dāng)腦脊液中含有10‘個(gè)菌/毫升時(shí)，電阻抗法6小時(shí)即可檢出，比培養(yǎng)法要快3～4倍，故可作腦膜炎的早期診斷，以利于患者的搶救及治療。還可以應(yīng)用此技術(shù)快速測定抗生素的敏感性。 2 ．

局限當(dāng)然，電阻抗技術(shù)的應(yīng)用還有一些缺陷。主要是其不能在污染的標(biāo)本中，把可能存在的病原菌同污染菌加以鑒別。同時(shí)與傳統(tǒng)的培養(yǎng)方法還有一些不一致之處，均有待于進(jìn)一步研究加以解決。 2