VITEK MS PRIME与Bruker Biotyper MALDI-TOF MS系统性能与工作流程的临床微生物学对比研究

这篇研究对比了新一代VITEK MS PRIME与Bruker Biotyper MALDI-TOF MS系统在临床微生物鉴定中的性能与效率。通过154株临床分离株和300份阳性血培养样本的分析，发现PRIME在短时孵育（6-8 h）下可实现80%以上的物种鉴定率，且多靶标工作流程节省53%人工时间，为高通量实验室优化快速病原体鉴定提供了关键数据。

　　

ABSTRACT
基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（MALDI-TOF MS）已成为临床实验室细菌和酵母快速鉴定的核心工具。本研究对生物梅里埃最新推出的VITEK MS PRIME系统（PRIME）与布鲁克MALDI Biotyper CA系统（Biotyper）进行性能与工作流程对比。通过154株临床分离株（含139株细菌和15株酵母）及300份阳性血培养样本的分析，发现PRIME采用PICKME笔尖和接种环两种上样方法的属水平鉴定率分别达96%和95%，略低于Biotyper的99%。短时孵育（6-8 h）的血培养分离株物种鉴定率三者相当（Biotyper 84% vs PRIME PICKME 80% vs PRIME Loop 81%），但需更多重复检测。值得注意的是，PRIME多靶标分析的人工时间较Biotyper显著缩短（39-40 min vs 53 min），凸显其在高通量场景的应用潜力。

INTRODUCTION
MALDI-TOF MS技术凭借其快速准确的微生物鉴定能力，已成为现代临床微生物实验室的标配设备。PRIME系统通过连续上样机制、"紧急分析"功能和缩短靶板分析时间等创新设计，显著区别于Biotyper的单靶板处理模式。尤其值得注意的是，PRIME允许同时加载16个靶板，且支持在分析过程中动态添加新靶板，而Biotyper仅支持单靶板串行处理。这种设计差异为实验室工作流程优化提供了新的可能性，特别是在血流感染病原体快速鉴定等时效性要求高的场景中。

MATERIALS AND METHODS
研究在美国圣路易斯巴恩斯-犹太医院开展，采用真实临床分离株和阳性血培养样本。实验设计包含三个关键模块：

1. 性能评估：通过Biotyper牙签上样、PRIME PICKME笔尖和接种环三种方法对比154株微生物的鉴定效率，酵母需甲酸预处理；
2. 血培养分析：比较短时（6-8 h）与常规（18-24 h）孵育后300份样本的鉴定成功率，并评估高经验用户（HEU）与低经验用户（LEU）的操作差异；
3. 工作流程计时：量化单靶板（48点）与多靶板（3×16点）处理的全流程时间，包括靶板制备、仪器设置和数据分析等环节。

RESULTS
性能表现
PRIME PICKME与Loop方法对数据库包含菌株的物种鉴定准确率分别达95%和93%。但值得注意的是，5株经全基因组测序（WGS）确认的^{金黄色葡萄球菌}复合体成员^{银葡萄球菌}（S. argenteus）被PRIME误判为^{金黄色葡萄球菌}，这与KB v3.2数据库缺失该物种有关。

血培养鉴定时效性
短时孵育下，三种方法的物种鉴定率无显著差异（P>0.05），但酵母鉴定率最低（22%-44%）。特别值得关注的是，PRIME的平均报告时间（TTR）较Biotyper缩短6-8分钟（P<0.0001），且LEU使用PICKME笔尖时革兰阴性菌鉴定率达100%，显著优于Loop方法（80%）。

工作流程效率
在模拟三技术人员并行工作的多靶板实验中，PRIME靶板制备时间较Biotyper缩短32%（10.4 min vs 15.4 min，P=0.024）。其"紧急分析"功能可使特定靶点的鉴定优先完成，平均节省11.15分钟。

DISCUSSION
本研究揭示了PRIME系统在保持与Biotyper相当鉴定性能的同时，通过创新工作流程设计实现效率提升的三大机制：

1. 连续上样系统：支持16靶板并行加载，减少技术人员等待时间；
2. 简化操作流程：PICKME笔尖标准化操作降低经验依赖性，尤其有利于革兰阴性菌鉴定；
3. 紧急分析功能：针对危急标本可缩短11分钟报告时间。

这些发现为面临人员短缺的实验室提供了切实可行的解决方案，同时也提示未来数据库更新（如增加^{银葡萄球菌}等物种）将进一步提升系统性能。值得注意的是，短时孵育虽能实现80%以上的血流感染病原体快速鉴定，但7%的混合感染仍需常规孵育确保检出率，这种"双轨制"策略或将成为临床微生物实验室的新标准。