HỆ THỐNG ĐỊNH DANH MALDI BIOTYPER CỦA TRUNG TÂM KHẢO KIỂM NGHIỆM PHÂN BÓN QUỐC GIA

Thiết bị định danh vi sinh vật do hãng Bruker cung cấp được sử dụng trong lĩnh vực Y tế, tại các Bệnh viện lớn như Bệnh viện Bạch Mai, Bệnh viện Nhiệt đới Trung ương, Bệnh viện Nhiệt đới TP.HCM, Bệnh viện Đa khoa Thanh Hóa, OUCRU – Hà Nội, Vinmec Time City.

Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Phân bón Quốc gia tự hào là đơn vị duy nhất ứng dụng công nghệ khối phổ MALDI-TOF định danh vi sinh vật thuộc ngành Nông nghiệp. Phòng Kiểm nghiệm phân bón – Trung tâm Khảo kiểm nghiệm phân bón Quốc gia thực hiện nhiệm vụ Bộ Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Cục Bảo vệ thực vật giao phó, đẩy mạnh ứng dụng khoa học kỹ thuật nhằm nâng cao hiệu quả, tăng độ chính xác khi phân tích mẫu, đáp ứng nhu cầu định danh vi sinh vật của các tổ chức, cá nhân, doanh nghiệp trong và ngoài nước trên các đối tượng mẫu phân bón, đất, nước, nông sản, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, thủy hải sản, bệnh phẩm…

Công nghệ này dựa trên thành phần đặc trưng của protein trong ribosome. Phổ đại diện cho dấu ấn protein của từng loài vi khuẩn/vi nấm thu được từ mẫu mục tiêu được dùng để định danh chính xác bằng cách so sánh với thư viện phổ tham chiếu có sẵn.

Quy trình thao tác đơn giản, phần mềm tự động so sánh và hiển thị dữ liệu thu được. Vì vậy, người sử dụng dễ dàng diễn giải kết quả và có độ tin cậy cao. Hệ thống MALDI Biotyper được công nhận AOAC-OMA, ISO/DIS 16140 part 6 bởi AOAC và MicroVal

Hệ thống chứa phần mềm MBT compass IVD -upgrade bao gồm hàng phổ của hàng ngàn chủng. Thư viện dữ liệu cũng sẽ tiếp tục được cập nhật theo các quy trình kiểm soát chặt chẽ, mở ra cơ hội định danh được rất nhiều loài vi sinh vật một cách chính xác và nhanh chóng hơn so với các phương pháp truyền thống.

Maldi Biotyper cho phép định danh chính xác đến cấp độ loài và tương đương với phương pháp giải trình tự. Với thư viện hơn 3000 loài vi khuẩn/vi nấm, bao gồm: vi khuẩn G-, G+, vi khuẩn kỵ khí, hiếu khí, nấm men, nấm mốc và Mycobacter. Đặc biệt phần mềm cho phép sử dụng thư viện Microbenet, chứa dữ liệu của hơn 1100 phổ vi sinh vật,  được cập nhật liên tục từ tổ chức CDC với thông tin của hơn 2400 loài vi sinh vật mới và hiếm.

Máy định danh vi sinh vật MALDI BIOTYPER tại Trung tâm Quốc gia

Hệ thống định danh hoàn toàn tự động và cho kết quả chỉ trong vài phút. Mỗi đĩa MSP target có 96 vị trí với mã vạch riêng, được thiết kế để tránh nhiễm chéo, tránh nhầm lẫn, số lượng vi sinh vật nhận diện được trong một lần cao gấp nhiều lần so với các phương pháp cũ. Như vậy hệ thống này cho phép rút ngắn thời gian định danh, tiết kiệm từ 24h -48h và có thể hơn so với các phương pháp sinh hóa truyền thống.

Ví dụ: một số chỉ tiêu sau 24h chỉ có thể xác định đến “chi” của vi sinh vật cần phân tích nhưng nếu sử dụng hệ thống Maldi Byotyper có thể xác định đến “loài”, thậm chí “phân loài” và rút ngắn thời gian định danh xuống còn vài chục giây. Điều này có ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong việc định lượng nhanh các loài vi sinh vật có ích, gây hại, xác định nguy cơ nhiễm vi sinh trong quá trình sản xuất, nguyên nhân biến tính của sản phẩm, cũng như kiểm soát môi trường sản xuất, nghiên cứu ứng dụng cũng như kiểm soát chất lượng.

Với công nghệ định danh thủ công API và định danh tự động Vitek 2 Compact như hiện nay, thời gian chờ đợi kết quả xét nghiệm kéo dài từ 3 đến 5 ngày, khiến việc can thiệp không mang ý nghĩa lớn nữa. Ngoài hạn chế ở thời gian chờ quá lâu và số loài định danh được còn ít, các phương pháp định danh hiện nay còn cho kết quả với độ chính xác không cao, do việc hút mẫu được thực hiện bằng tay và đọc kết quả bằng mắt thường.

Công nghệ khối phổ Maldi Tof khắc phục được hầu hết những nhược điểm trên của các phương pháp hiện tại.

Phương pháp khối phổ MALDI-TOF được xem là phương pháp vàng, là công nghệ định danh vi sinh vật của thế kỷ 21. Hệ thống Maldi-Biotyper được ứng dụng rộng rãi trên toàn thế giới tại các viện nghiên cứu, bệnh viện và trung tâm y khoa hàng đầu hiện nay.

Dưới đây là một trong số những ứng dụng của hệ thống định danh MALDI BIOTYPER:

• Định danh vi sinh vật có ích trong phân bón vi sinh, hữu cơ vi sinh, chế phẩm sinh học, đất, thực phẩm …

– Các loài vi sinh vật cố định đạm, phân giải lân, phân giải xenlulo, … như: Bacillus subtilis, Bacillus megaterium, B. circulans, B. polymyxa, B. sircalmous, Aspergillus niger, Trichoderma hamatum, Trichoderma viride , Pseudomonas fluorescens, P. putida, Lactobacillus sp., Desulfovibrio desulfuricans, Pseudomonas striata, Aspergillus awamori,…

– Loài sử dụng trong thuốc bảo vệ thực vật: Beauveria bassiana, Trichoderma spp., Bacillus thuringiensis, …

– Vi sinh vật có lợi trong thực phẩm, thức ăn chăn nuôi : Lactobacillus spp., Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium sp., Bacillus spp., Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Bacillus amyloliquefaciens, Lactobacillus plantarum, Lactococcus garvieae, …

• Các vi sinh vật gây bệnh và chỉ thị:

–  Trong đánh giá chất lượng phân bón, nông sản, thực phẩm, thức ăn chăn nuôi, …như: Escherichia coli, Salmonella sp., Enterobacteriaceae, Clostridium perfringens, Shigella spp., Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus sp., Staphylococcus aureus, Bacillus cereus, Listeria monocytogenes, Aspergillus flavus, ….

–  Gây bệnh trên cây trồng: Pseudomonas sp., Xanthomonas sp., Xanthomonas campestris (đen gân bắp cải), Burkholderia glumae (đốm lá vi khuẩn), Pseudomonas syringae pv. Passiflorae (đốm dầu), Rhizobium radiobacter (bệnh sùi cành, u rễ), Aspergillus flavus (mốc vàng hại lạc), Glutamicibacter nicotianae (gây thối nõn dứa), Fusarium oxysporum (bệnh héo nhanh ở gừng),…

–   Gây bệnh trên người và động vật : Klebsiella pneumonia (gây nhiễm trùng phổi, tiết niệu, vết thương hở, máu…), Mycobacterium tuberculosis (bệnh lao), Streptococcus pneumonia (viêm phổi, viêm màng não mủ, nhiễm khuẩn huyết), Burkholderia cepacia (nhiễm trùng cơ hội, bệnh whitmore), Pseudomonas aeruginosa (trực khuẩn mủ xanh, gây nhiễm trùng cơ hội) , Candida albicans (nhiễm trùng nấm men), Pasteurella multocida (tụ huyết trùng), Campylobacter jejuni (viêm ruột), Clostridium perfringens (ngộ độc thực phẩm), Fusobacterium necrophorum (viêm họng), Streptococcus suis (liên cầu khuẩn lợn), …

 Trung tâm Khảo kiểm nghiệm Phân bón Quốc gia rất mong muốn được đồng hành cùng Quý cơ quan, tổ chức, doanh nghiệp trong công tác áp dụng khoa học kỹ thuật.