细菌鉴定方法的演变:经典与现代技术综述

Evolving Approaches to Bacterial Identification: A Review of Classical and Modern Techniques

作者信息Ina Gajic, Milos Jovicevic, Dusan Kekic, Jovana Kabic, Ivan Vicic, Bojana Lukovic, Ana Tomic, Olja Sovljanski, Mila Skoric, Iva Sikanic, Marko Jankovic, Aleksandra Smitran, Ljiljana Bozic, Bojan Golic, Jasmina Basic, Nedjeljko Karabasil, Natasa Opavski
PMID42278616
发布时间2026-06-04
DOI10.3390/ijms27115092

实验完整度

本文为综述,未提供具体实验方法和验证过程,只归纳已有技术。

摘要

感染性疾病仍然是全球主要的健康问题,抗菌药物耐药性负担日益加重,导致人类死亡率上升。准确的细菌鉴定在临床、兽医、农业和研究环境中至关重要,有助于有效诊断、抗菌药物管理、感染控制、食品安全和环境监测;然而,传统方法受到时间限制、灵敏度降低以及检测苛养或不可培养微生物困难的制约。本综述全面概述了经典和先进方法,包括显微镜检查、培养、生化检测、免疫学和血清学测定、蛋白质组学和光谱学技术,以及分子方法,如聚合酶链反应(PCR)、数字PCR、DNA杂交、16S rRNA基因测序、全基因组测序和宏基因组学。人工智能的整合进一步增强了分析性能。然而,生物信息学框架的统一仍然至关重要,因为算法定义的截断值的可变性限制了全基因组测序在常规实验室中的标准化实施。新兴技术,包括基于CRISPR的诊断以及基于噬菌体和纳米材料的检测系统,提供了有前景的替代方案。总体而言,这些方法的整合有望提高细菌鉴定在不同环境中的准确性、速度和适用性;然而,这些进展应谨慎实施,标准化仍然是与技术现代化并重的关键优先事项。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
细菌鉴定在临床、兽医、农业和研究中的重要性、当前方法、局限性及全球实践如何?
核心机制
文中未明确说明单一的机制或因果链;综述了经典表型方法、分子方法、蛋白质组学、光谱学、免疫学及新兴技术(CRISPR、纳米材料、噬菌体)和人工智能在细菌鉴定中的应用。
主要证据
通过综述显微镜、培养、生化检测、免疫学测定、MALDI-TOF MS、FTIR/Raman、PCR、数字PCR、DNA杂交、16S rRNA测序、WGS、宏基因组学等方法的已有文献证据、性能比较及局限性分析。
研究意义
整合这些方法有望提高细菌鉴定的准确性、速度和适用性,但标准化、验证和可及性仍是关键挑战,未来应优先将创新技术纳入常规工作流程并加强质量控制。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

产品清单

实验环节名称品牌货号
分析图谱指数bioMérieux--
BD BBL™ Crystal™ 鉴定系统Becton Dickinson--
Wellcogen™ 细菌抗原检测试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Remel™ PathoDX™ 链球菌分群乳胶试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Streptex™ 链球菌分群试剂盒Thermo Fisher Scientific--
BactiStaph™ 乳胶检测试剂盒Thermo Fisher Scientific--
Staphaurex™ 乳胶凝集试验Thermo Fisher Scientific--
BD Difco™ 沙门菌O和H抗血清BD--
ImmuLex™ 肺炎球菌检测试剂盒Statens Serum Institute--
IMMUTREP® TPHA试剂盒Omega Diagnostics Ltd.--
快速比色试剂盒Rosco Diagnostica A/S--
BinaxNOWAbbott--
RibotestAsahi Kasei Pharma--
BD Veritor™ PlusBecton Dickinson and Company--
Sofia® A群链球菌荧光免疫测定QuidelOrtho Corporation--
OSOM® A群链球菌Sekisui Diagnostics--
STANDARD™ F 幽门螺杆菌抗原荧光免疫测定SD Biosensor--
IR BiotyperBruker GmbH--
MALDI BioTyper数据库11.0.0.0版Bruker--
AccuProbe®系统Hologic Inc.--
GenoType®系列Hain Lifescience GmbH--
INNO-LiPA®Fujirebio Europe N.V.--
HybriSpot®Vitro S.A.--
Verigene®系统Luminex Corporation--
Luminex xTAG®/NxTAG®Luminex Corporation--
RiboPrinter®微生物表征系统DuPont Qualicon--
QIAGEN CLC Genomics WorkbenchQIAGEN--
Illumina DRAGEN Bio-IT平台Illumina Inc.--
Oxford Nanopore测序Oxford Nanopore Technologies plc--
VITEK 2bioMérieux--
BD PhoenixBecton, Dickinson and Company--
MicroScan WalkAway系统Beckman Coulter, Inc.--
BD Kiestra™系统Becton Dickinson--
WASPLab®系统Copan Diagnostics--
Biolog OmniLog系统Danaher Corporation--
GeneXpert系统Cepheid--
BioFire FilmArray系统bioMérieux--
Abbott ID NOWAbbott Laboratories--