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在临床微生物诊断中，MALDI-ToF MS 技术用于细菌鉴定，但商用数据库对高致病性细菌（HPB）覆盖不足。研究人员开发相关协议并构建数据库。该数据库含 11,055 条光谱，涉及众多菌株和物种，有助于提升 HPB 诊断水平。
在医学微生物学领域，准确鉴定细菌对于疾病诊断和治疗至关重要。基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-ToF MS）技术已成为临床微生物实验室鉴定病原菌的重要手段。它通过分析细菌的蛋白质指纹图谱，快速准确地识别细菌种类。然而，目前商用的 MALDI-ToF MS 光谱数据库虽适用于临床和研究应用，但在高致病性细菌（HPB）方面的覆盖并不全面。这一缺陷可能导致错误鉴定，影响患者治疗，干扰诊断流程，比如炭疽杆菌的误判会造成严重后果。因此，开发一个更完善的针对 HPB 的 MALDI-ToF MS 数据库迫在眉睫。
德国罗伯特?科赫研究所（Robert Koch Institute）等机构的研究人员开展了相关研究。他们开发了可靠且与 MALDI 兼容的微生物灭活方案，并构建了包含 HPB、相关细菌和临床相关细菌的光谱数据库。该数据库已在 ZENODO 等平台公开，研究成果发表在《Scientific Data》上。
研究人员采用了多种关键技术方法。在微生物培养方面，根据不同菌种选择合适的固体琼脂培养基，在有氧条件下纯培养两代后收集菌体。样本制备则主要使用三氟乙酸（TFA）协议，确保细菌及其芽孢完全灭活且适用于 MALDI-ToF MS 检测，部分合作者使用乙醇 - 甲酸协议。MALDI-ToF MS 测量使用 Bruker Daltonics 的 autofleX I 质谱仪，在特定参数下获取光谱，并通过特定标准品校准。
研究结果如下：
- 数据库内容丰富：版本 4.2 的 RKI 数据库共包含 11,055 条 MALDI-ToF 质谱光谱，来自 73 个微生物属、264 个物种和 1,601 个菌株。其中芽孢杆菌属（Bacillus）、布鲁氏菌属（Brucella）等属的条目较多，且包含 HPB 物种。
- 数据质量可靠：通过人工操作获取高质量光谱，对光谱质量进行严格评估。从 2023 年起，所有光谱都经过基于 MicrobeMS 软件的自动化质量测试，涵盖多个标准。多数光谱的总质量测试（QT）分数高于 45，低分数光谱将逐步被替换。
- 光谱具有可重复性：尽管细菌样本制备存在不均一性，但研究人员尽量遵循建议获取多个光谱构建数据库。目前数据库平均每个条目含 7 个光谱，未来将增加光谱数量。两种样本制备方法的光谱具有可比性。
- 校准和分类准确：通过对芽孢杆菌属特定子集的分析，证明校准准确性高，实验峰位置与理论值偏差小。利用多种成熟技术确定细菌菌株的分类身份，仔细检查数据库光谱，确保分类准确。
研究结论表明，该数据库为临床微生物学、兽医学、食品控制等领域提供了重要参考，有助于更准确地鉴定 HPB。同时，为生物信息学和化学信息学领域开发新算法提供了高质量数据。不过，研究人员也指出，虽然数据库经过严格测试，但使用前仍需检查，诊断结果最好通过其他方法验证。该研究成果意义重大，推动了 MALDI-ToF MS 技术在 HPB 鉴定领域的应用，为全球公共卫生安全提供了有力支持，也为后续相关研究奠定了坚实基础。
