抑菌效果试验:琼脂稀释法检测
琼脂稀释法是评价抗菌物质抑菌活性的经典定量方法,广泛应用于药品、医疗器械、日化产品及抗菌材料的抑菌效能检测。该方法通过在琼脂培养基中梯度稀释受试抗菌物质,接种标准化的菌悬液,经培养后观察细菌的生长情况,以抑制细菌生长的最低药物浓度(MIC值)作为评价指标。其核心优势在于可同时测试多种菌株对同一样品的敏感性,结果直观可靠,重复性好,是国际通行的抗菌药物敏感性试验的金标准之一,尤其适用于新抗菌成分的筛选和效力分级。
检测项目
琼脂稀释法检测的核心项目包括:
1. 最低抑菌浓度(MIC)测定:确定受试样品完全抑制测试菌株肉眼可见生长的最低浓度。
2. 受试样品抑菌谱评估:测试样品对一组代表性标准菌株(如金黄色葡萄球菌ATCC 6538、大肠杆菌ATCC 8739、铜绿假单胞菌ATCC 9027、白色念珠菌ATCC 10231等)及临床分离株的敏感性范围。
3. 抗菌效力分级:根据MIC值,结合行业或药典标准,对受试样品的抑菌能力进行分级(如强效、中效、弱效)。
检测仪器与主要耗材
进行琼脂稀释法试验需配备以下关键设备与材料:
1. 无菌操作设备:
* 二级生物安全柜(BSC)
* 高压蒸汽灭菌器
* 恒温干热烘箱
2. 培养与观察设备:
* 恒温培养箱(通常设定35°C ± 1°C)
* 恒温振荡培养箱(用于菌液增菌)
* 菌落计数器或观察灯箱
3. 精密测量与分配设备:
* 精密电子天平(精度0.1mg)
* 精密pH计
* 微量移液器(覆盖1μL至1000μL范围)及无菌吸头
* 多通道移液器(可选,提高效率)
* 涡旋混合器
4. 核心耗材:
* 无菌培养皿(通常90mm或150mm)
* 无菌试管
* 无菌刻度吸管或血清移液管
* 适宜的基础琼脂培养基(如Mueller-Hinton Agar - MHA 用于细菌,Sabouraud Dextrose Agar - SDA 用于酵母/真菌)
* 标准质控菌株(如ATCC来源)
* 无菌生理盐水或缓冲液(如PBS)
* 麦氏比浊管(McFarland Standards)或比浊仪,用于菌悬液浓度标准化
检测方法(标准流程)
琼脂稀释法的标准操作步骤如下:
1. 受试样品溶液制备: 将待测抗菌物质溶解或稀释于适宜溶剂(如水、DMSO、乙醇等,需设溶剂对照),配制成一系列成倍比稀释(如2倍稀释)的储备液。最高浓度通常远高于预期MIC值。
2. 含药琼脂平板制备: 将定量(通常是1mL或2mL)的每种浓度储备液,分别加入定量(通常45-49mL)溶化并冷却至约50°C的无菌琼脂培养基中,迅速充分混匀(避免产生气泡),倒入无菌平皿中,使其均匀凝固成约4mm厚度的含药琼脂层。每个浓度至少制备双份平板。同时制备不含抗菌物质的纯琼脂平板作为生长对照。
3. 菌悬液制备与标准化: 将新鲜活化(通常18-24小时培养物)的测试菌株,用无菌生理盐水或缓冲液制成菌悬液,并用比浊法(通常调整至0.5麦氏浊度,约1-2 x 10^8 CFU/mL)或分光光度计进行标准化。随后用适宜肉汤(如MHB)进行稀释(通常至1 x 10^6 CFU/mL左右),作为接种液。
4. 点样接种: 使用微量移液器(如多点接种仪或手动点样),吸取定量(通常1-2μL)标准化菌悬液,点种于含药琼脂平板和生长对照平板的对应标记区域表面。每个菌株在每个浓度平板上点样一个点(或多点,看设计)。
5. 培养: 待接种点干燥后(可在生物安全柜内短暂静置),将平板倒置放入恒温培养箱中。细菌通常在35±1°C培养16-20小时;酵母菌或真菌可能需要更长时间(如24-48小时甚至更长)及适当温度(如28-30°C)。
6. 结果判读: 培养结束后,在黑色背景或使用菌落计数器观察平板。以肉眼完全不见单个菌落生长的最低药物浓度平板为该菌株的MIC值。生长对照应显示良好生长,溶剂对照应无抑菌作用。
检测标准
琼脂稀释法主要遵循以下国际和国家标准/指南,确保方法的规范性和结果的可比性:
1. CLSI标准 (Clinical and Laboratory Standards Institute):
* M07:Methods for Dilution Antimicrobial Susceptibility Tests for Bacteria That Grow Aerobically - 这是琼脂稀释法和肉汤稀释法检测需氧细菌的金标准指南,详细规定了培养基、接种物制备、接种量、培养条件和结果解释。
* M27:Reference Method for Broth Dilution Antifungal Susceptibility Testing of Yeasts (肉汤法为主,琼脂法可参考其原则)。
* M38:Reference Method for Broth Dilution Antifungal Susceptibility Testing of Filamentous Fungi (肉汤法为主,琼脂法可参考其原则)。
2. ISO标准 (International Organization for Standardization):
* ISO 20776-1:2019:Clinical laboratory testing and in vitro diagnostic test systems — Susceptibility testing of infectious agents and evaluation of performance of antimicrobial susceptibility test devices — Part 1: Reference method for testing the in vitro activity of antimicrobial agents against rapidly growing aerobic bacteria involved in infectious diseases - 此标准与CLSI M07高度协调,也是的标准。
3. 中国药典:
* 《中华人民共和国药典》 通则部分(如1121 抑菌效力检查法 或相关指导原则)对药品、辅料等的抗菌效力评价有规定,琼脂稀释法作为测定MIC的方法之一常被采用或引用。
4. 其他行业标准: 如针对医疗器械、消毒产品、化妆品等的抑菌性能评价标准(如中国国家标准GB系列、消毒技术规范等),也可能引用或基于琼脂稀释法的原理进行测试。
关键注意事项(根据标准要求):
* 必须使用标准质控菌株进行试验系统验证,其MIC值应落在预期范围内。
* 培养基的成分、pH、厚度、水分含量必须严格控制。
* 菌悬液的浓度和接种量必须精确标准化。
* 培养温度和时间必须严格遵守规定。
* 结果判读人员需经过培训,避免主观误差。
总之,琼脂稀释法作为一种严谨的定量体外抑菌试验方法,在严格遵循CLSI、ISO或药典等权威标准的前提下,通过规范化的操作流程(样品/培养基制备、菌株标准化、接种、培养、判读),能够准确测定受试样品的MIC值,为抗菌药物的研发筛选、质量控制及临床用药指导提供重要的科学依据。其结果的可靠性高度依赖于对标准操作程序的严格遵守和良好实验室管理规范的执行。

