Заявка
Мы вам перезвоним в ближайшее время
Нажимая на кнопку вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных
Первая масс-спектрометрическая система для идентификации микроорганизмов
Для анализа требуется единичная колония или небольшая аликвота жидкой среды
Программное обеспечение автоматизирует процесс масс-спектрометрии и выдает конечный результат
По итогам работы система генерирует подробный отчет с результатами идентификации
MALDI BIOTYPER
Вся процедура занимает 20-30 сек на пробу
Дружелюбен для лаборантов и врачей, не имеющих опыта масс-спектрометрии
Самая быстрая идентификация микроорганизмов
MALDI Biotyper - первое решение в мире на основе масс-спектрометров Microflex(производства Bruker) адаптированное для клинической микробиологии
Идентификация происходит в основном по рибосомальным белкам, которые встречаются во всех микроорганизмах, далее ПО надёжно и точно проводит идентификацию конкретного микроорганизма до вида путём сопоставления получаемы масс-спектров белков с обширной базой данных
Идентификация происходит в основном по рибосомальным белкам, которые встречаются во всех микроорганизмах, далее ПО надёжно и точно проводит идентификацию конкретного микроорганизма до вида путём сопоставления получаемы масс-спектров белков с обширной базой данных
Зарегистрируйте проект в системе
Выберите изолированную колонию
(можно с первичного посева )
(можно с первичного посева )
Нанесите колонию на одну из позиций мишени и добавьте матричный раствор (15 секунд на пробу)
MALDI-TOF анализ с получением спектра происходит полностью автоматически без участия оператора
Спектр автоматически сопоставляется с актуальной базой микроорганизмов (2900+ видов в 2019 году)
Микробиолог участвует в финальной валидации и анализе данных.
Далее принимается решение о передачи части проб на определения профиля антибиотикорезистентности
Четкий и качественный результат
Компания Bruker ежегодно пополняет и уточняет базу микроорганизмов, для того чтобы предоставить своим пользователю наилучшую на рынке идентификацию микроорганизмов, сравнимую по точности с секвенированием 16S РНК
База содержит:
- Основная база данных микроорганизмов в видах 2900+
- Основная база данных микроорганизмов в штаммах 8300+ штаммов
Компания Bruker стремится поддерживать концепт «открытой микробиологии» для максимально возможного сотрудничества с микробиологами во всем мире. Итогом кропотливой работы стали специальные базы данных микроорганизмов, для решения самых сложных задач:
Расширенная база микобактерий версии 6.0 (2019) для идентификации 178 из 201 известных видов.
База включает 952 штаммов
Эффективность идентификации микобактерий по системе Biotyper не изменяется при использовании различных сред культивирования (BACTEC™ MGIT™ или Левенштейна-Йенсена
Пробоподготовка занимает 30 минут и незначительно влияет на стоимость анализа
Метод рассчитан на клинически-значимые штаммы Mycobacterium tuberculosis (МТК) и нетуберкулезных микобактерии (НТМ)
Более 50% штаммов из клинических источников
Библиотека создана при участии 27 лабораторий из 10 стран с целью максимально охвата
Расширенная база для идентификации мицелиальных и дрожжевых грибов
180 видов в версии базы 6.0 (2019)
180 видов в версии базы 6.0 (2019)
Обновленная в 2019г база мицелиальных грибов версии 3.0 содержит спектры 180 видов (577 штаммов), полученных от более 26 референсных лабораторий в 10 странах
В стандартном протоколе есть возможность прямого анализа с агара или с помощью экстракции и дополнительного культивирования
В стандартном протоколе есть возможность прямого анализа с агара или с помощью экстракции и дополнительного культивирования
Возможность создания собственных баз MALDI Biotyper
Компания Bruker позволяет пользователям вносить свои записи в базу данных по стандартному валидированному протоколу. Успешным примером подобной работы стала Российкая база MALDI Biotyper по I-II группам патогенности. Патент №2016620345
Использование многоразовых мишеней с ресурсом боле 5 лет. Возможность работы с многоразовыми высокоточными металлическими подложками значительно экономит средства лаборатории.
Бактериальный калибровочный стандарт в MALDI Biotyper состоит из сухих пептидов бактерий. Стандарт быстро готовится без необходимости выращивать стандартную культуру.
При проблемах с калибровкой есть возможность внести дополнительную калибровочную точку без потери основных образов для анализа
При проблемах с калибровкой есть возможность внести дополнительную калибровочную точку без потери основных образов для анализа
Матрица – основной реагент. Компания Bruker предлагает качественный светоустойчивый реагент с долгими сроками хранения
Смертность от тяжелого сепсиса 30-50%
Каждый дополнительный час диагностики увеличение вероятности смертности на 7%
Каждый дополнительный час диагностики увеличение вероятности смертности на 7%
Диагностика сепсиса с MALDI Biotyper включает:
Оценка факторов резистентности (карабапенемаз и цефалоспрониназ) с помощью наборов STAR-Cepha и STAR-Carba (для исследовательских целей)
Специальный протокол очистки для идентификации напрямую из положительной гемокультуры без высева
Программный алгоритм Sepsityper – с идентификацией смеси культур
Оценка факторов резистентности в момент идентификации с помощью модуля субтипирования
Определение смеси двух микроорганизмов
- Рекордное наполнение базы данных штаммами более 8300 микроорганизмов позволило компании Брукер разработать специальный алгорититм идентификации смесей микроорганизмов.
- Система не имеет аналогов ни среди бактериологических анализаторов, ни среди масс-спектрометров.
- Протокол совместим со всеми анализаторами биологических жидкостей человека
Функция субтипирования микроорганизмов
Субвидовое типирование (штаммовая идентификация) входит в число значимых преимуществ масс-спектрометрической идентификации микроорганизмов. Возможность идентифицировать с высокой точностью позволяет проводить качественный эпидемиологический мониторинг как по региону, так и в отдельном ЛПУ для анализа распространения внутрибольничных инфекций. Сравнение субвидов (штаммов) бактерий одного вида позволяет сравнить источники заражения, проследить историю их распространения и принять своевременные меры к локализации вспышки.
Начиная с 2016 года стали доступны методы определения отдельны механизмов лекарственной устойчивости отдельных МО по их субтипу без применения дополнительных методов. Так уже сегодня можно в момент масс-спектрометрической идентификации без дополнительной пробоподготовки можно выявить карбапенем-устойчивые Bacteroides fragilis, Энтеробактерии и MRSA-положительные Staphylococcus aureus. На 2019 год метод масс-спектрометрического субтипирования доступен только для MALDI Biotyper (Bruker)
ВИДЕО И ПРЕЗЕНТАЦИИ ПРОДУКТА
ВИДЕОПРЕЗЕНТАЦИЯ MALDI BIOTYPER
ДЕМОНСТРАЦИЯ РАБОТЫ ЛАБОРАНТА С MALDI BIOTYPER
РАБОЧЕЕ МЕСТО MALDI-TRACE
ПРИНЦИП РАБОТЫ MALDI-TOF МАСС-СПЕКТРОМЕТРА
ВОПРОС-ОТВЕТ
MALDI Biotyper – программно-аппаратный комплекс, предназначенный для быстрой идентификации микроорганизмов с использованием MALDI-ToF масс-спектрометров серии FLEX производства Bruker (например, Microflex, Autoflex ).
Метод выявляет уникальный набор белков исследуемых микроорганизмов – своеобразный «отпечаток пальца». Идентификация микроорганизма происходит в основном по консервативным рибосомальным белкам, которые встречаются во всех микроорганизмах.
Биоинформационная модель, основанная на анализе белков, позволяет надёжно и точно проводить идентификацию конкретного микроорганизма до вида путём сопоставления получаемых масс-спектров белков с обширной базой данных. На конец 2019 года база Biotyper составляет более 2900+ видов микроорганизмов.
Метод выявляет уникальный набор белков исследуемых микроорганизмов – своеобразный «отпечаток пальца». Идентификация микроорганизма происходит в основном по консервативным рибосомальным белкам, которые встречаются во всех микроорганизмах.
Биоинформационная модель, основанная на анализе белков, позволяет надёжно и точно проводить идентификацию конкретного микроорганизма до вида путём сопоставления получаемых масс-спектров белков с обширной базой данных. На конец 2019 года база Biotyper составляет более 2900+ видов микроорганизмов.
Как следует из названия, масс-спектрометр — прибор, измеряющий массу вещества. Проще говоря, масс-спектрометр— это очень точные и чувствительные весы, способные «взвешивать» различные молекулы, в частности, пептиды, белки, нуклеиновые и жирные кислоты.
Для того, чтобы провести масс-спектрометрический анализ («взвешивание»), необходимо получить ионы (заряженные частицы) исследуемого вещества. MALDI - (МАЛДИ, матрично активированная лазерная десорбция и ионизация) – один из способов такой ионизации вещества. Он наилучшим образом подходит для исследования крупных био-полимеров, таких как белки.
Ниже приведено формальное определение: Масс-спектрометрия (MS) — метод исследования массы (или соотношения массы к заряду [m/z]) вещества посредством специальных воздействий электрических и магнитных полей на исследуемое вещество в ионизированной форме.
Для того, чтобы провести масс-спектрометрический анализ («взвешивание»), необходимо получить ионы (заряженные частицы) исследуемого вещества. MALDI - (МАЛДИ, матрично активированная лазерная десорбция и ионизация) – один из способов такой ионизации вещества. Он наилучшим образом подходит для исследования крупных био-полимеров, таких как белки.
Ниже приведено формальное определение: Масс-спектрометрия (MS) — метод исследования массы (или соотношения массы к заряду [m/z]) вещества посредством специальных воздействий электрических и магнитных полей на исследуемое вещество в ионизированной форме.
Понятие масс-спектрометрии включает в себя достаточно большую группу приборов, основанных на различных принципах ионизации и разделения ионов вещества в полях, необходимых для получения масс-спектра.
Поскольку белки, пептиды, нуклеиновые кислоты являются тяжелыми полимерами со сложной структурой, то существуют определенные требования к ионизации и разделению биомолекул в полях:
–Сохранение целостности молекул при ионизации
–Эффективное разделение ионов биомолекул в полях
–Ионизация должна носить предсказуемый характер
–Простая пробоподготовка
–Простая интерпретация данных
Из множества вариантов получения и разделения ионов MALDI-ToF масс-спектрометры наилучшими образом отвечают заявленным характеристикам.
Для указания типа используемого метода в названии прибора приводится своеобразная классификация масс-спектрометрии, указывающая на метод ионизации и метод разделения ионов.
Таким образом, MALDI-ToF подразумевает собой прибор, где и используется:
Поскольку белки, пептиды, нуклеиновые кислоты являются тяжелыми полимерами со сложной структурой, то существуют определенные требования к ионизации и разделению биомолекул в полях:
–Сохранение целостности молекул при ионизации
–Эффективное разделение ионов биомолекул в полях
–Ионизация должна носить предсказуемый характер
–Простая пробоподготовка
–Простая интерпретация данных
Из множества вариантов получения и разделения ионов MALDI-ToF масс-спектрометры наилучшими образом отвечают заявленным характеристикам.
Для указания типа используемого метода в названии прибора приводится своеобразная классификация масс-спектрометрии, указывающая на метод ионизации и метод разделения ионов.
Таким образом, MALDI-ToF подразумевает собой прибор, где и используется:
- MALDI или МАЛДИ - Матрично-активированная лазерная десорбция/ионизация – система получения ионов из твердой фазы. Это метод «мягкой» ионизации сухого вещества, обусловленный воздействием лазерного излучения на смесь матрицы с анализируемым веществом.
- ToF – время-пролетный метод разделения ионов в вакууме (измерение скорости дрейфа частиц в специальной трубе)
Действительно, наиболее доступная модификация MALDI масс-спектрометра Bruker Microflex LT/SH примерно в три раза дороже автоматического бактериологического анализатора. Однако детальный экономический анализ системы MALDI Biotyper демонстрирует более высокую рентабельность метода в сравнении с бак.анализаторами.
Даже если рассматривать исключительно экономическую составляющую метода, очевидно, что MALDI Biotyper имеет преимущество перед бак. анализатором. Выгода от использования MALDI Biotyper становится наиболее очевидной при наличии лабораторного потока от 300-500 анализов в неделю. Ключевым фактором является стоимость реагентов для масс-спектрометрической идентификации МО, которые в 50-100 раз (!) дешевле по сравнению наборами для бактериологических анализаторов. Таким образом, с каждым последующим анализом экономическая выгода становится все более очевидной. Окупаемость анализатора Microflex LT при потоке около 500 анализов в неделю составляет один год. Это позволяет в дальнейшем значительно сэкономить на реагентах в последующие периоды.
Но, безусловно, методические выгоды от использования MALDI Biotyper превосходят экономические. Производительность лаборатории при использовании метода значительно возрастает. Появляется возможность увеличения пиковой нагрузки лаборатории до 1500 идентификаций в день (прибор затрачивает менее 30 минут на идентификацию 95 образцов МО).
MALDI Biotyper изменяет саму культуру работы в бактериологической лаборатории. Исследователю становится доступно использование уже первичного посева для идентификации МО, без необходимости дополнительно пересева и ожидания лишних суток роста. Прямая идентификация положительных гемокультур позволяет на сутки раньше начать лечение больных с сепсисом. Дополнительные базы по мицелиальным грибам и микобактериям позволяют точно идентифицировать традиционно сложные для анализа микроорганизмы. Лаборанту становится доступна возможность анализа смесей из двух разнородовых культур
Безусловным достоинством метода является высокая точность самой идентификации, сравнимая с секвенированием последовательности 16S рРНК.
Ниже приводим обобщенные сравнительные характеристики работы с бак.анализатором и MALDI Biotyper
Даже если рассматривать исключительно экономическую составляющую метода, очевидно, что MALDI Biotyper имеет преимущество перед бак. анализатором. Выгода от использования MALDI Biotyper становится наиболее очевидной при наличии лабораторного потока от 300-500 анализов в неделю. Ключевым фактором является стоимость реагентов для масс-спектрометрической идентификации МО, которые в 50-100 раз (!) дешевле по сравнению наборами для бактериологических анализаторов. Таким образом, с каждым последующим анализом экономическая выгода становится все более очевидной. Окупаемость анализатора Microflex LT при потоке около 500 анализов в неделю составляет один год. Это позволяет в дальнейшем значительно сэкономить на реагентах в последующие периоды.
Но, безусловно, методические выгоды от использования MALDI Biotyper превосходят экономические. Производительность лаборатории при использовании метода значительно возрастает. Появляется возможность увеличения пиковой нагрузки лаборатории до 1500 идентификаций в день (прибор затрачивает менее 30 минут на идентификацию 95 образцов МО).
MALDI Biotyper изменяет саму культуру работы в бактериологической лаборатории. Исследователю становится доступно использование уже первичного посева для идентификации МО, без необходимости дополнительно пересева и ожидания лишних суток роста. Прямая идентификация положительных гемокультур позволяет на сутки раньше начать лечение больных с сепсисом. Дополнительные базы по мицелиальным грибам и микобактериям позволяют точно идентифицировать традиционно сложные для анализа микроорганизмы. Лаборанту становится доступна возможность анализа смесей из двух разнородовых культур
Безусловным достоинством метода является высокая точность самой идентификации, сравнимая с секвенированием последовательности 16S рРНК.
Ниже приводим обобщенные сравнительные характеристики работы с бак.анализатором и MALDI Biotyper
Низкая себестоимость анализа достигается путем простого протокола пробоподготовки.
Метод предусматривает нанесение материала из единичной колонии микроорганизма. Из реактивов для анализа используются только раствор «матрицы» для масс-спектрометрии (раствор α-циано-4-гидроксикоричной кислоты или HCCA).
Для одного анализа потребуется 1 мкл матричного раствора в концентрации 10 мг НССА/мл. Таким образом, фирменной упаковки НССА, содержащей 1 грамм вещества хватит на 100 тысяч анализов. Это соответствует стоимости около одного рубля (!) на образец, с учетом стоимости растворителя.
Для увеличения достоверности анализа системы Biotyper используется «калибровочный бактериальный стандарт». Стандарт представляет собой смесь белков E.coli DH5α, с добавлением двух белков крупной массы. Калибровка происходит в рабочем диапазоне масс. Стандарт необходимо вносить в одну из точек на мишени, что соответствует доли в 4 рублей от стоимости единичного анализа.
Таким образом, стоимость реагентов для прямой MALDI идентификации составляет около 5 рублей (!) за одну идентификацию.
Остальная стоимость анализа складывается из простого лабораторного пластика, такого как одноразовые петли и типсы для дозаторов.
Еще раз отметим, что в масс-спектрометрах Bruker используется МНОГОРАЗОВАЯ стальная мишень (чип), которая НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расходным материалом.
Не секрет, что существуют близкие приборы, использующие одноразовые стеклянные подложки в качестве MALDI мишеней. Такой подход значительно увеличивает себестоимость анализа, не улучшая его достоверности или качества.
Метод предусматривает нанесение материала из единичной колонии микроорганизма. Из реактивов для анализа используются только раствор «матрицы» для масс-спектрометрии (раствор α-циано-4-гидроксикоричной кислоты или HCCA).
Для одного анализа потребуется 1 мкл матричного раствора в концентрации 10 мг НССА/мл. Таким образом, фирменной упаковки НССА, содержащей 1 грамм вещества хватит на 100 тысяч анализов. Это соответствует стоимости около одного рубля (!) на образец, с учетом стоимости растворителя.
Для увеличения достоверности анализа системы Biotyper используется «калибровочный бактериальный стандарт». Стандарт представляет собой смесь белков E.coli DH5α, с добавлением двух белков крупной массы. Калибровка происходит в рабочем диапазоне масс. Стандарт необходимо вносить в одну из точек на мишени, что соответствует доли в 4 рублей от стоимости единичного анализа.
Таким образом, стоимость реагентов для прямой MALDI идентификации составляет около 5 рублей (!) за одну идентификацию.
Остальная стоимость анализа складывается из простого лабораторного пластика, такого как одноразовые петли и типсы для дозаторов.
Еще раз отметим, что в масс-спектрометрах Bruker используется МНОГОРАЗОВАЯ стальная мишень (чип), которая НЕ ЯВЛЯЕТСЯ расходным материалом.
Не секрет, что существуют близкие приборы, использующие одноразовые стеклянные подложки в качестве MALDI мишеней. Такой подход значительно увеличивает себестоимость анализа, не улучшая его достоверности или качества.
Одним из ключевых преимуществ системы MALDI Biotyper является небольшое количество и дешевизна расходных материалов, необходимых в повседневной рутинной практике.
Для прямой идентификации используется:
Для прямой идентификации используется:
- Одноразовая пластиковая бактериологическая петля объемом 1 мкл для забора колонии с чашки и нанесения ее на стальную мишень (чип).
- Заранее приготовленный раствор матрицы, наносимый в объеме 1 мкл с использованием дозатора и соответствующего наконечника.
- И калибровочный стандарт, представляющий собой белки E.Coli, наносимый также в объеме 1 мкл на одну из позиций мишени (чипа).
- Приготовление раствора матрицы и калибровочного стандарта
- Проведение процедуры дополнительной экстракции белков микроорганизмов для повышения точности идентификации
Как и все современные инновационные методы, масс-спектрометрия сперва может вызывать непонимание и опасение из-за непривычности подхода. В действительности, у рядового пользователя MALDI Biotyper не возникает необходимости погружаться в тонкости принципа действия или физических основ функционирования прибора. MALDI Biotyper управляется с помощью программы с интуитивно понятным интерфейсом на персональном компьютере под управлением привычной ОС Windows.
Как показывает многократный опыт обучения пользователей ранее не знакомых с масс-спектрометрией, система осваивается любым лаборантом за 1-2 дня.
Как показывает многократный опыт обучения пользователей ранее не знакомых с масс-спектрометрией, система осваивается любым лаборантом за 1-2 дня.
На конец 2019 года размер базы Biotyper составляет более 2900+ видов микроорганизмов. Стоит отметить, что Bruker активно пополняет базу Biotyper. Так, еще 5 лет назад база имела записи о 1300 МО, а в начале 2012 в базе было 700 видов МО. Кроме того, дополнительно доступны базы по туберкулезным и нетуберкулезными микобактериям (более 170 видов), а также мицелиальным и дрожжевым грибам (180 видов)
