MALDI-TOF MS可以用来鉴定微生物，除此之外你对它还了解什么？

MALDI-TOF MS（Matrix Assisted Laser DesorptionIonization Time of Flight Mass Spectrometer）即基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱。MALDI-TOF MS 在临床中应用已经有10多年之久，知名调研机构Kalorama Information给出的预测，预计到2026年，全球将有6亿美元的市场容量。目前MALDI-TOF MS质谱在国内市场主要以三甲医院用户为主，随着市场的发展，技术的进步，更多下沉市场的用户将采购MALDI-TOF MS，用以提升检验水平！

1、主要构成及工作原理

图1 基本构造图

主要由两大核心部件组成：基质辅助激光解析电离离子源（MALDI）和飞行时间质量分析器（TOF）。

MALDI主要提供能量源，其原理是用激光照射样品与基质形成的共结晶薄膜，基质从激光中吸收能量传递给生物分子，而电离过程中将质子转移到生物分子或从生物分子得到质子，而使生物分子电离的过程。因此它是一种软电离技术，对待测分析物保护性较好，适用于混合物及生物大分子的测定。

TOF主要是带电荷离子进行质量分析，其原理是离子在电场作用下加速飞过飞行管道，根据到达检测器的飞行时间不同而被检测的带电荷离子的质荷比（m/z）与离子的飞行时间成正比。

2、检测基本原理

检测基本原理：滴加基质与待测分子混匀，形成晶体。当用激光照射晶体时，基质从激光中吸收能量，基质-样品之间发生电荷转移使得样品分子电离（样品解吸附），电离的带电荷样品在电场作用下飞过真空的飞行管（质量分析器），根据到达检测器的飞行时间不同而被检测，即通过离子的质量电荷之比（m/z）与离子的飞行时间成正比来分析离子，并测得样品分子的分子量（带一个电荷，z=1）。

比如在微生物鉴定中，每种微生物有其自身独特的蛋白质（高丰度，表达稳定且进化保守的核糖体蛋白，又称指纹蛋白，如同人的身份证ID，具有唯一性），通过比对MALDI-TOF MS特异峰图与数据库中的参考谱图比对(主要由核糖体蛋白形成，m/z范围为2~20kDa)，分析获得最接近的菌种，并给出相应的鉴定分值，再依据实际情况分析，可得到最终的鉴定结果。

那么它有哪些应用和优势呢？

3、应用

最常用也是最成熟的领域是微生物鉴定（检验科微生物室，第三方医学检验所，疾控中心），其也可以应用于蛋白质分析（糖化血红蛋白）。基于MALDI-TOF MS技术的核酸质谱也在慢慢发展起来，目前MALDI-TOF-TOF技术主要应用于蛋白质组学，以高校、医院研究中心为主。具体应用详见MALDI-TOF MS在临床医学中的应用

4、优势

MALDI-TOF-MS具有灵敏度高、准确度高及分辨率高等特点，在微生物鉴定领域具有高通量，高效率，低成本等优势，如在细菌鉴定过程中，可以缩短24-36h不等（Journal of Microbiology, Immunology and Infection）。

表1  MALDI-TOF MS与传统微生物鉴定方法比较

随着各省份细菌质谱法收费的陆续出台，MALDI-TOF MS鉴定微生物收费合规性的问题将得到解决！

5、微生物检测流程

5.1 试剂与材料

微生物预处理试剂盒

接种环：1μL

微量移液器和吸头：2.5μL

无粉手套

5.2 对样本的要求

待检样本必须是经培养基分离后的纯化菌落。临床微生物实验室最常使用商品化培养基，包含哥伦比亚血琼脂、沙保氏葡萄糖琼脂培养基等。为了满足鉴定准确性的要求，须采用如表所示时间新鲜培养的菌株。

表2 微生物种类及其培养时间微生物类型

5.3 操作流程

细菌制备采用直涂法。所有操作均应遵守实验室生物安全要求。

（1）使用1μL接种环挑取合适菌落。

（2）将微生物菌落涂在靶点中央位置，并摊涂均匀，形成薄层。

（3）用移液器滴加基质液（或其他预处理试剂，菌种不同加的预处理试剂不同）自然干燥，待测

注意：

（1）操作靶板时应戴无粉手套。

（2）用接种环挑取菌落时不要粘上培养基，否则不利于微生物的鉴定。

（3）某些单菌落生长非常小的微生物，需要挑取几个相似菌落并涂在同一靶点。

（4）每个靶点只允许涂同一株菌，每次操作须更换接种环和移液器吸头，防止交叉污染。

（5）制备好的靶板在检测前应处于室温。

（6）制备好靶板后，须在48小时内进行微生物鉴定。

5.4 上机检测

5.5 数据采集报告

MALDI-TOF MS主要厂家有