CƠ CHẾ HOẠT ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG KIT ĐỊNH DANH VI SINH API 20E

Kit định danh vi sinh API 20E của bioMérieux là bộ kit được công nhận là tiêu chuẩn vàng trong vi sinh vật học, đặc biệt trong việc định danh Enterobacteriaceae và các trực khuẩn Gram âm khác. Với khả năng định danh hơn 600 loài vi khuẩn chỉ trong 18-24 giờ, API 20E đã cách mạng hóa quy trình chẩn đoán vi sinh nhờ công nghệ sinh hóa thu nhỏ (miniaturized biochemical testing).

Bài viết này sẽ phân tích chi tiết công nghệ đằng sau API 20E, cơ chế hoạt động và những yếu tố đảm bảo độ chính xác vượt trội của nó.

Công nghệ sinh hóa thu nhỏ trong một dải phản ứng

Kit định danh vi sinh sử dụng công nghệ sinh hóa thu nhỏ đây là nền tảng cốt lõi của API 20E, cho phép thực hiện nhiều xét nghiệm sinh hóa phức tạp trên một nền tảng nhỏ gọn. Trước khi API 20E ra đời vào năm 1972, các phương pháp định danh vi khuẩn truyền thống yêu cầu thực hiện từng xét nghiệm riêng lẻ trong các ống nghiệm lớn, tốn thời gian (thường vài ngày) và dễ xảy ra sai sót.

Kit định danh vi sinh API 20E đã thay đổi điều này bằng cách tích hợp 20 xét nghiệm sinh hóa vào một dải nhựa nhỏ (strip), mỗi xét nghiệm được chứa trong một ống nghiệm nhỏ (microtube) với các chất nền sinh hóa đông khô.

Đặc điểm của công nghệ sinh hóa thu nhỏ kit định danh vi sinh

• Chuẩn hóa và thu gọn
  • Mỗi microtube trong kit định danh vi sinh API 20E chứa một lượng chất nền sinh hóa chính xác, được đông khô để đảm bảo ổn định và dễ bảo quản ở nhiệt độ 2-8°C. Điều này sẽ giảm bớt thao tác thủ công, giảm sai số do thao tác.
  • Dải API 20E được thiết kế theo tiêu chuẩn ISO 7218, đảm bảo tính đồng nhất và an toàn khi sử dụng ở mọi phòng thí nghiệm trên toàn cầu.
  • Kích thước nhỏ gọn của các microtube (chỉ vài microlit) giúp tiết kiệm không gian, nguyên liệu, và chi phí so với các ống nghiệm truyền thống.
• Tích hợp nhiều xét nghiệm
  • Kit định danh vi sinh API 20E bao gồm 20 xét nghiệm sinh hóa, kiểm tra các đặc tính chuyển hóa và enzyme của vi khuẩn, như lên men đường, sản xuất enzyme (β-galactosidase, tryptophan deaminase), khử nitrat, và sử dụng citrate.
  • Các xét nghiệm được chọn lọc cẩn thận để tạo ra một hồ sơ sinh hóa đặc trưng cho từng loài vi khuẩn, giúp phân biệt các loài trong họ Enterobacteriaceae và các trực khuẩn Gram âm khác.
• Dễ sử dụng
  • Công nghệ thu nhỏ cho phép kỹ thuật viên chỉ cần thêm huyền phù vi khuẩn vào các microtube, ủ ở 37°C trong 18-24 giờ, và quan sát sự thay đổi màu sắc. Một số xét nghiệm yêu cầu thêm thuốc thử (như TDA, VP, IND) để hoàn thiện phản ứng.
  • Quy trình đơn giản, không yêu cầu thiết bị phân tích phức tạp, phù hợp cho cả phòng thí nghiệm lớn và nhỏ.

Lợi ích của công nghệ sinh hóa thu nhỏ

• Tiết kiệm thời gian: API 20E cho kết quả trong 18-24 giờ, nhanh hơn nhiều so với các phương pháp truyền thống (có thể mất 3-7 ngày).
• Hiệu quả chi phí: Không cần đầu tư thiết bị đắt tiền, bộ kit có thể được sử dụng ngay, phù hợp cho các phòng thí nghiệm với ngân sách hạn chế.
• Độ tin cậy cao: Công nghệ chuẩn hóa đảm bảo kết quả nhất quán, với cơ sở dữ liệu định danh bao quát hơn 697 loài vi khuẩn và nấm men

Cơ chế hoạt động của bộ kit định danh vi sinh API 20E

Cơ chế hoạt động của kit định danh vi sinh API 20E dựa trên việc sử dụng các phản ứng sinh hóa để tạo ra một hồ sơ số (numerical profile) đặc trưng cho từng loài vi khuẩn. Quy trình này bao gồm các bước chuẩn bị, thực hiện xét nghiệm, và diễn giải kết quả, với sự hỗ trợ của các thuốc thử và phần mềm APIWEB™.

Chuẩn bị mẫu

• Phân lập vi khuẩn: kit định danh vi sinh API 20E không sử dụng trực tiếp trên bệnh phẩm lâm sàng. Vi khuẩn cần được phân lập trước trên môi trường thạch (như MacConkey hoặc Blood Agar) trong 18-24 giờ để thu được khuẩn lạc thuần.
• Pha huyền phù: Lấy một khuẩn lạc thuần, nhũ hóa trong API NaCl 0.85% Medium hoặc API Suspension Medium (5ml) để tạo dịch huyền phù vi khuẩn đồng nhất. Huyền phù phải được sử dụng ngay để đảm bảo tính chính xác.,
• Kiểm tra oxidase: Trước khi sử dụng API 20E, cần thực hiện xét nghiệm oxidase để xác nhận vi khuẩn là Gram âm và không thuộc các nhóm khó định danh (như Brucella hoặc Francisella).

Thực hiện xét nghiệm

• Chuẩn bị dải kit định danh vi sinh API 20E: Dải API 20E gồm 20 microtube, mỗi tube chứa một chất nền sinh hóa đông khô, tương ứng với một xét nghiệm cụ thể (ví dụ: ONPG, ADH, LDC, ODC, CIT, H2S, URE, TDA, IND, VP, GLU, MAN, RHA).
• Thêm huyền phù vi khuẩn
  • Dùng pipet để thêm huyền phù vi khuẩn vào từng microtube, đảm bảo đạt đến vành của tube.
  • Đối với các xét nghiệm yêu cầu điều kiện kỵ khí (ADH, LDC, ODC, H2S, URE), thêm dầu khoáng vô trùng để ngăn oxy tiếp xúc mẫu hoặc thoát khí ra khỏi mẫu.
• Ủ mẫu: Đặt dải API 20E vào khay ủ, thêm vài giọt nước vào khay để duy trì độ ẩm, và ủ ở 37°C trong 18-24 giờ.

Quan sát và thêm thuốc thử

Quan sát màu sắc của các phản úng như sau: khi ủ đủ thời gian, các phản ứng sinh hóa sẽ tạo ra sự thay đổi màu sắc trong các microtube, dựa trên các cơ chế sau:

• Phản ứng enzyme: Ví dụ, xét nghiệm ONPG kiểm tra enzyme β-galactosidase bằng cách thủy phân o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside, tạo màu vàng.
• Lên men/axit hóa: Các xét nghiệm đường (GLU, MAN, RHA) phát hiện sản xuất axit từ quá trình lên men, làm đổi màu chỉ thị pH (thường từ đỏ sang vàng)
• Đồng hóa: Xét nghiệm CIT kiểm tra khả năng sử dụng citrate làm nguồn carbon duy nhất, tạo màu xanh lam.

Thêm thuốc thử: Một số xét nghiệm yêu cầu thêm thuốc thử để hiện màu:

• TDA: Thêm 1 giọt Ferric Chloride để phát hiện tryptophan deaminase (màu nâu đỏ).
• IND: Thêm 1 giọt thuốc thử Kovacs để phát hiện indole (màu đỏ).
• VP: Thêm thuốc thử VP 1 (40% KOH) và VP 2 (α-Naphthol), đợi 10 phút để phát hiện acetoin (màu đỏ).

Bạn theo dõi và ghi lại các phản ứng dương tính (+) hoặc âm tính (-) trên bảng kết quả đi kèm bộ kit.

Tạo hồ sơ số và định danh

• Tính mã số sinh hóa
  • Mỗi xét nghiệm được gán một giá trị điểm (1, 2, hoặc 4) dựa trên vị trí trong nhóm 3 xét nghiệm liên tiếp. Tổng điểm của các xét nghiệm dương tính tạo thành một mã số sinh hóa 7 chữ số. Ví dụ, nếu các xét nghiệm ONPG, ADH, LDC dương tính, mã số sẽ được tính dựa trên bảng điểm đi kèm.
  • Mã số này đại diện cho hồ sơ sinh hóa đặc trưng của vi khuẩn.
• Tra cứu kết quả
  • Thủ công: Sử dụng danh mục vi khuẩn (Analytical Profile Index) đi kèm bộ kit để tra cứu mã số và xác định loài vi khuẩn.
  • Phần mềm APIWEB™: Nhập mã số vào APIWEB™, một cơ sở dữ liệu trực tuyến với hơn 690 loài vi khuẩn, để nhận kết quả định danh nhanh chóng và chính xác. APIWEB™ cung cấp phân tích chi tiết, lưu trữ dữ liệu, và cập nhật các loài mới.,
• Xác nhận bổ sung (nếu cần): Với một số vi khuẩn, có thể sử dụng API M Medium (kiểm tra tính di động) hoặc API OF Medium (phân biệt chuyển hóa glucose theo kiểu oxy hóa hoặc lên men) để hỗ trợ định danh.

Các yếu tố đảm bảo độ chính xác

• Cơ sở dữ liệu toàn diện: kit định danh vi sinh API 20E được hỗ trợ bởi cơ sở dữ liệu định danh hơn 697 loài, được cập nhật thường xuyên để bao gồm các loài mới và thay đổi phân loại.,
• Thuốc thử chất lượng cao: Các thuốc thử như TDA, VP, IND, NIT được thiết kế đặc hiệu, đảm bảo phản ứng rõ ràng và ít nhiễu. Ví dụ, thuốc thử Kovacs cho xét nghiệm IND tạo màu đỏ đặc trưng khi có indole, dễ quan sát.,
• Chuẩn hóa quy trình: Mỗi bước từ chuẩn bị mẫu, ủ, đến đọc kết quả đều được hướng dẫn chi tiết, giảm thiểu sai sót do thao tác. Bộ kit đi kèm hướng dẫn sử dụng và bảng tra cứu, hỗ trợ cả kỹ thuật viên mới.
• Tích hợp số hóa: APIWEB™ không chỉ tăng tốc độ phân tích mà còn cải thiện độ chính xác bằng cách so sánh mã số sinh hóa với cơ sở dữ liệu toàn cầu, giảm nguy cơ sai sót khi tra cứu thủ công.

Độ chính xác của bộ kit này đến từ đâu?

Độ chính xác của kit định danh vi sinh API 20E đến từ sự kết hợp hoàn hảo giữa công nghệ sinh hóa thu nhỏ, thiết kế thông minh, và hỗ trợ số hóa:

• Lựa chọn xét nghiệm tối ưu: 20 xét nghiệm trong API 20E được chọn dựa trên các đặc tính sinh hóa đặc hiệu của Enterobacteriaceae và trực khuẩn Gram âm, như khả năng lên men glucose, sản xuất indole, hoặc sử dụng citrate. Các xét nghiệm này tạo ra hồ sơ sinh hóa độc đáo, giúp phân biệt các loài gần giống nhau (ví dụ: Escherichia coli và Klebsiella pneumoniae).
• Phản ứng màu sắc rõ ràng: Các chất nền và chỉ thị pH trong microtube được thiết kế để tạo ra sự thay đổi màu sắc dễ nhận biết (ví dụ: đỏ sang vàng, xanh lam sang xanh lá). Điều này giảm thiểu lỗi chủ quan khi đọc kết quả.
• Tích hợp thuốc thử đặc hiệu: Các thuốc thử như Ferric Chloride (TDA), Kovacs (IND), hoặc VP 1+2 được tối ưu hóa để phát hiện các sản phẩm chuyển hóa cụ thể, đảm bảo kết quả rõ ràng và đáng tin cậy. Ví dụ, thuốc thử Kovacs phát hiện indole với độ nhạy cao, cho màu đỏ đặc trưng trong vòng vài giây.
• Hỗ trợ số hóa với APIWEB™: APIWEB™ sử dụng thuật toán so sánh để khớp mã số sinh hóa với cơ sở dữ liệu toàn cầu, cung cấp xác suất định danh (thường >95%) và gợi ý các xét nghiệm bổ sung nếu cần. Điều này đặc biệt hữu ích khi định danh các loài hiếm hoặc có hồ sơ sinh hóa tương tự.,
• Khả năng thích nghi: API 20E có thể kết hợp với các xét nghiệm bổ sung, như API M Medium (kiểm tra tính di động) hoặc API OF Medium (phân biệt oxy hóa/lên men), để tăng độ chính xác khi định danh các vi khuẩn không điển hình.

Để tìm hiểu và trao đổi thêm về các thông tin liên quan đến các sản phẩm liên quan đến các loại kit định danh vi sinh các bạn có thể liên hệ chúng tôi thông qua:

• Email: info@visitech.vn – pkd@visitech.vn
• Hotline: 0919.112.141 – 0916.07.23.23
• Website: https://visitech.vn/
• Địa chỉ: 539 Lũy Bán Bích, P. Phú Thạnh, Q. Tân Phú, Tp.HCM
• Chỉ đường: Công ty TNHH Khoa Học Kỹ Thuật Việt Sinh