LADR Laborärztliche Arbeitsgemeinschaft für Diagnostik und Rationalisierung Biotypisierung mittels MALDI-TOF MS Matthias Mailänder LADR GmbH MVZ Dr. Kramer & Kollegen, Geesthacht
Prinzip Matrix-Assisted-Laser- Desorbtion-Ionisation + Detektor Proben in kristalliner Matrix eingebettet schonende Ionisation mit hochenergetischem Laser Feldfreie Driftstrecke + + Flugzeitmessung (Time of Flight) Ermittlung des Masse-zu- Ladung-Verhältnis (m/z) (Flugrohr) Elektrostatisches Feld Elektroden + + + Laserdesorption Ionisation
Intensität Massenspektrum m/z
Datenbankabgleich mit Referenzstamm
Auswertungsbericht Position Probennummer Identifizierter Organismus A1 16-00042-001 Escherichia coli 2,42 log Bewertungszahl Bewertung Interpretation Farbcode 2,00-3,00 Konfidenz hoch, gute Identifizierung Grün 1,70-1,99 geringe statistische Sicherheit fragwürdige Identifizierung Gelb < 1,70 Keine sichere Identifikation möglich Rot
Hardware in Geesthacht: Bruker MicroFlex seit 2016 akkreditierter Parameter Abteilung Lebensmittelanalytik Standard-Datenbank Bruker Taxonomy optimiert auf robuste Spezies-Identifizierung hauptsächlich medizinisch relevanter Arten
Laborvergleichsuntersuchung vs. alle Teilnehmer haben bestanden >95% korrekt identifiziert keine signifikanten Unterschiede zwischen den Systemen Fehlinterpretation der Nutzer höchste Fehlerquelle Schmierfinken : fast niemand verwendet Flüssigextraktion für Standardfragestellungen in der Lebensmittelanalytik geeignet
Organisation tägliche Qualitätskontrolle: Referenzstämme Kalibrierung 10 16 Uhr Rush-Hour medizinische Bakteriologie jede Abteilung, eigenes Target kontinuierlicher Betrieb Hochdurchsatz
Ablauf Patientenproben Sample-Table wird am Ableseplatz der Petrischalen geschrieben. Datenübertragung Ergebnis ans LIMS medizinische Validierung durch diensthabenden Arzt Datenübertragung an Steuerungs-PC Befund elektronisch und per Post an Einsender Entscheidung am Gerät: Genus/Spezies oder unzuverlässig
Ablauf Lebensmittelproben Bestückung des Targets am Ableseplatz der Petrischalen automatische Ergebnisübertragung aber manuelle Befundeingabe individuelle Prüfberichtskommentierung Freigabe durch Naturwissenschaftler Übertragung des Sample-Tables an den Steuerungs-PC Befund online per e-mail und per Post an Kunde
Einsendegründe Überprüfung der Stammsammlung
Einsendegründe Absicherung der Analytik?
Einsendegründe Betrieb hat ein Problem Was ist drin? Wo kommt es her? Wie kriege ich es weg?
Camplyobacter spp. Differenzierung C. coli und C. jejuni problemlos möglich! zügige Alternative zu kulturellen Bestätigungsmethoden
Listeria monocytogenes Differenzierung Listeria spp. eher problematisch Bei Bruker Listerien in separater Datenbank ggf. Offline-Klassifikation Alternative: GLISA, PCR
Salmonella spp. MALDI nur zusätzliche Absicherung Agglutination mit omnivalenten Serum weiterhin Bestätigungsmethode der Wahl endgültig positiv nur nach abgeschlossener Serotypisierung
Cronobacter spp. kultureller Verdacht bei LADR immer durch MALDI-TOF MS abgesichert im Betriebslabor häufig PCR die Methode der Wahl VO (EG) 2073/2005 fordert sehr hohe Stichprobenzahl
Bacillus cereus Spezies-Differenzierung häufig unplausibel B. cereus Gruppe wenig hilfreich Alternative: Bestätigung präsumtiver B. cereus über GLISA (Enterotoxine) bzw. Cereulid im LM (LC- MS/MS) Forschungsprojekt LADR & AK Vogel (TUM) Technische Mikrobiologie
OpenTyper
ESBL-Bestätigung Resistenzprüfung mittels VITEK oder Antibiogramm weiterhin klassisch, aber benötigt Gattung/Spezies zur Differenzierung E. coli und innerhalb KESC-Gruppe (Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter) MALDI-TOF MS schnell und gut geeignet E. coli KESC-Gruppe (Klebsiella, Enterobacter, Serratia, Citrobacter)
Alicyclobacillus spp. Bestätigung mittels MALDI- TOF MS möglich, aber praktisch nie gefordert kulturelle Bestätigung und ggf. Gujakol-Test zur Verifizierung der Fehlaromabildung
Staphylococcus aureus Exzellente Differenzierung Koagulase-positiver Staphylokokken möglich In der Praxis: bei starker Begleitflora unzuverlässiges Screening mit RPF-Medium quantitatives Ergebnis: TEMPO ist Mittel der Wahl (leider nicht in jeder Matrix)
Pediokokken Bierverderber keine MALDI-TOF MS Identifizierung möglich spezielle Fragestellungen benötigen selbst eingemessen Datenbank dann sogar Differenzierung auf Stammebene möglich
Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! LADR GmbH Medizinisches Versorgungszentrum Dr. Kramer & Kollegen Lebensmittelanalytik Lauenburger Straße 67 21502 Geesthacht Telefon 04152 803-0 Fax 04152 803-369 lebensmittel@ladr.de