近日，中国科学院合肥物质院健康所（中国科学院合肥肿瘤医院一体化运行单位）医用光谱质谱团队利用自主研发的质子转移反应质谱仪（PTR-MS）和快速色谱-质子转移反应质谱联用仪（FGC-PTR-MS），开展了细菌释放挥发性有机物（VOCs）的定性、定量检测研究，实现了六种细菌的准确区分。相关结果作为内封面文章发表在分析领域期刊Analyst上。

细菌感染类疾病在临床中极为常见，快速准确地鉴别细菌种类可以指导医生及时制定治疗方案，具有重要意义。临床中菌种鉴定最常用的方法是采集受试者感染部位的样本，进行微生物培养和分离，随后利用基质辅助激光解吸飞行时间质谱（MALDI-ToF-MS）检测获得表面蛋白组差异性信息，进而实现鉴定。该方法检测准确性高，但微生物培养和分离过程耗时长，需要1~3天。

针对上述问题，本团队尝试利用细菌释放的“气味”来快速区分菌种。本研究以临床中典型的呼吸道感染疾病-呼吸机相关性肺炎（VAP）患者常见感染病原菌作为研究对象，经培养后利用PTR-MS进行快速检测，并使用FGC-PTR-MS对特征离子进行定性分析，实验结果表明：6种细菌释放的VOCs在定量培养3小时后即可形成差异化，利用这些差异化VOCs的种类和浓度可以实现菌种的显著区分。本研究证明了利用细菌释放VOCs实现菌种快速鉴定的可行性，有望辅助临床医生及时制定治疗方案，提升患者生存率。

本研究的第一作者为健康所博士研究生许伟，通讯作者为中国科学院青促会会员沈成银研究员、健康所邹雪副研究员和安医大二附院周强副教授。本研究得到了国家自然科学基金、中国科学院青年创新促进会、安医大二附院-中国科学院合肥物质院医学物理技术中心医研协同创新联合基金、安徽省重点研发计划、合肥物质院院长基金等项目的支持。

文章链接：https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2024/an/d3an02011h

图1 当期Analyst内封面

图2 实验流程及结果示意图