近日，中國科學院合肥物質院健康所醫用光譜質譜團隊利用自主研發的質子轉移反應質譜儀（PTR-MS）和快速色譜-質子轉移反應質譜聯用儀（FGC-PTR-MS），開展了細菌釋放揮發性有機物（VOCs）的定性、定量檢測研究，實現了六種細菌的準確區分。相關結果作為內封面文章發表在分析領域期刊Analyst上。  

　　細菌感染類疾病在臨床中極為常見，快速準確地鑒別細菌種類可以指導醫生及時制定治療方案，具有重要意義。臨床中菌種鑒定最常用的方法是采集受試者感染部位的樣本，進行微生物培養和分離，隨后利用基質輔助激光解吸飛行時間質譜（MALDI-ToF-MS）檢測獲得表面蛋白組差異性信息，進而實現鑒定。該方法檢測準確性高，但微生物培養和分離過程耗時長，需要1~3天。  

　　針對上述問題，本團隊嘗試利用細菌釋放的“氣味”來快速區分菌種。本研究以臨床中典型的呼吸道感染疾病-呼吸機相關性肺炎（VAP）患者常見感染病原菌作為研究對象，經培養后利用PTR-MS進行快速檢測，并使用FGC-PTR-MS對特征離子進行定性分析，實驗結果表明：6種細菌釋放的VOCs在定量培養3小時后即可形成差異化，利用這些差異化VOCs的種類和濃度可以實現菌種的顯著區分。本研究證明了利用細菌釋放VOCs實現菌種快速鑒定的可行性，有望輔助臨床醫生及時制定治療方案，提升患者生存率。  

　　本研究的第一作者為健康所博士研究生許偉，通訊作者為中國科學院青促會會員沈成銀研究員、健康所鄒雪副研究員和安醫大二附院周強副教授。本研究得到了國家自然科學基金、中國科學院青年創新促進會、安醫大二附院-中國科學院合肥物質院醫學物理技術中心醫研協同創新聯合基金、安徽省重點研發計劃、合肥物質院院長基金等項目的支持。 

　　文章鏈接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/an/d3an02011h

圖1 當期Analyst內封面

圖2 實驗流程及結果示意圖