近日，中国科学院合肥物质院健康所医用光谱质谱团队利用自主研发的质子转移反应质谱仪(PTR-MS)和快速色谱-质子转移反应质谱联用仪(FGC-PTR-MS)，开展了细菌释放挥发性有机物(VOCs)的定性、定量检测研究，实现了六种细菌的准确区分。相关结果作为内封面文章发表在分析领域期刊Analyst上。
细菌感染类疾病在临床中极为常见，快速准确地鉴别细菌种类可以指导医生及时制定治疗方案，具有重要意义。临床中菌种鉴定最常用的方法是采集受试者感染部位的样本，进行微生物培养和分离，随后利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱(MALDI-ToF-MS)检测获得表面蛋白组差异性信息，进而实现鉴定。该方法检测准确性高，但微生物培养和分离过程耗时长，需要1~3天。
针对上述问题，本团队尝试利用细菌释放的“气味”来快速区分菌种。本研究以临床中典型的呼吸道感染疾病-呼吸机相关性肺炎(VAP)患者常见感染病原菌作为研究对象，经培养后利用PTR-MS进行快速检测，并使用FGC-PTR-MS对特征离子进行定性分析，实验结果表明：6种细菌释放的VOCs在定量培养3小时后即可形成差异化，利用这些差异化VOCs的种类和浓度可以实现菌种的显著区分。本研究证明了利用细菌释放VOCs实现菌种快速鉴定的可行性，有望辅助临床医生及时制定治疗方案，提升患者生存率。
本研究的第一作者为健康所博士研究生许伟，通讯作者为中国科学院青促会会员沈成银研究员、健康所邹雪副研究员和安医大二附院周强副教授。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、安医大二附院-中国科学院合肥物质院医学物理技术中心医研协同创新联合基金、安徽省重点研发计划、合肥物质院院长基金等项目的支持。
实验流程及结果示意图
