基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry)是一种基于微生物特征蛋白指纹图谱的快速鉴定技术，与传统微生物鉴定方法相比，它可以在几分钟内完成微生物菌种在种水平的鉴定，具有简单、快速、稳定、高通量、经济高效等优势，在临床微生物学、食品饲料检测、环境监测及生物制药等领域的研究中具有广阔应用前景。

MALDI-TOF MS质谱仪主要由离子源、飞行时间分析器和离子检测器三部分组成。

将待检样品与基质液点在金属靶板上，待溶剂完全挥发后二者形成共结晶，利用离子源发射激光照射共结晶薄膜时，基质分子会吸收能量与样品解吸附并使其电离，电离的生物分子在电场作用下加速通过真空飞行管，根据不同带电离子到达检测器的时间及离子的数量得到质荷比值(m/z)及相对信号值，形成待检样品相应的质谱峰图。

检测器的配套软件自动以离子质荷比为横坐标，离子峰为纵坐标形成待检样品的核糖体蛋白指纹图谱（以黑曲霉CICC 2487为例），通过与数据库中已知微生物菌种的标准图谱比对分析，实现对待检样品在属或种水平的精准鉴定。

一图了解MALDI-TOF MS检测流程

MALDI-TOF MS检测有三种样品制备方式：直接转移法、扩展转移法和甲酸提取法。

直接转移法：挑取单菌落涂抹在金属靶板上，滴加基质液上机检测。

扩展转移法：在直接转移法基础上增加一步，即在金属靶板的单菌落涂层上滴加1 µL 70%甲酸水溶液。

甲酸提取法：需先对待检样品进行甲酸提取处理，然后点样和上机检测。

MALDI-TOF MS助力多领域微生物快速检测和鉴定

1. MALDI-TOF MS联合致病菌快速检测管鉴定即食食品中的大肠埃希氏菌O157:H7

MALDI-TOF MS联合致病菌快速检测管对150份不同来源、不同种类即食食品的人工污染样品和自然样品进行检测，检测结果表明该方法鉴定结果与GB 4789.36—2016《食品安全国家标准 食品微生物学检验 大肠埃希氏菌O157:H7/NM检验》方法完全一致，且检测效率提高了30%^[1]。

2. MALDI-TOF MS技术检测和鉴定重症肺炎痰液样本中病原菌

采用MALDI-TOF技术、VITEK-2 Compact全自动微生物鉴定系统和基因测序法对214例重症肺炎患者痰液样本进行病原菌检测和鉴定。以基因测序法为金标准，比较另外两种检测方法对病原菌的鉴定结果，对比两种检测技术对病原菌的鉴定率以及鉴定结果差异。结果显示MALDI-TOF技术对重症肺炎痰液样本病原菌鉴定准确率为94.86%，明显高于VITEK-2技术（88.32%），误诊率明显低于VITEK-2技术^[2]。

MALDI-TOF MS相关国内外标准

中国工业微生物菌种保藏管理中心（CICC）是中国唯一的国家级工业微生物菌种保藏管理中心，是具备CMA和CNAS双资质的专业检测研究机构。中心拥有国内第一台MALDI-TOF MS（smart）设备，并且MALDI-TOF MS鉴定方法已通过ISO 17025检测实验室能力认可，可为您提供专业、高效的微生物鉴定服务。

中心目前已完成千余株工业微生物菌种的MALDI-TOF MS鉴定，在属水平上的鉴定准确率高达93%。数据库主菌种库中包含细菌、酵母菌和丝状真菌4286个种，11897株菌株，涵盖芽胞杆菌属、双歧杆菌属、酵母菌、霉菌等常见工业微生物菌种。

参考文献：

[1] 史方, 李轲, 阴甜甜, 等. 致病菌快速检测管联合基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱法鉴定即食食品中的大肠埃希氏菌O157:H7[J]. 食品安全质量检测学报, 2023, 14(1): 253-260.

[2] 刘亚荣, 罗军, 李冰瑶. MALDI-TOF技术在重症肺炎痰液样本病原菌检测和鉴定中的应用[J]. 四川生理科学杂志, 2023, 45(1): 29-32.