活着的标准：微生物实验室的菌种标准品

活着的标准：微生物实验室的菌种标准品

作者：NiceBiochem

  在化学实验室，标准品是稳定、纯粹的化学物质，它们安静地躺在冰箱里，等待着被精确称量。但当我们步入微生物实验室，会发现这里的“标准品”截然不同——它们是活着的，会呼吸、会繁殖、也会死亡。这就是微生物实验室的核心参照物：菌种标准品。今天，让我们一同了解这些“活着的标准”的独特世界。

一、它不是化合物,它是一个生命系统

理解菌种标准品的第一步，是彻底摆脱化学标准品的思维定式。

·化学标准品：核心价值在于“纯度”和“浓度”。我们关心的是分子结构和百分比含量。

·菌种标准品：核心价值在于“活性”和“特性”。我们关心的是：

o 存活与否（Viability）：菌是活的吗？

o 纯度（Purity）：培养物是单一菌种吗？有无污染？

o 特性（Identity）：它真的是我们以为的那个菌吗？其生化、血清型或基因型特征是否典型？

o 浓度（Titer）：每毫升或每克中含有多少活菌落形成单位（CFU）？

简单来说，化学标准品是一把静止的、精确的“尺子”；而菌种标准品则是一个动态的、需要小心维持的“标准生命工厂”。

图1：两种不同的“标准”

二、 为何需要“活着的标准”？不可替代的生物学意义

在微生物检测中，我们面对的样本是复杂的、动态的生物体系。因此，我们必须使用同样具有生命的参照物。

1. 培养基质控：每一批新配置的培养基，都需要用特定的标准菌株进行生长试验。只有标准菌株能正常生长并表现出预期特征（如特定颜色、溶血环），才能证明这批培养基有效。

2. 药敏试验的标尺：抗生素敏感性试验（如KB法、MIC法）的准确性，完全依赖于标准菌株的敏感性。它们决定了抑菌圈的直径范围或MIC折点，是判断临床分离菌株“敏感”或“耐药”的黄金准则。

3. 方法验证与能力验证：在验证一个新的检测方法（如PCR、快速鉴定卡）时，必须使用已知的标准菌株来确认方法的准确性和特异性。实验室间比对和能力验证，发放的也正是这些标准菌株。

4. 诊断试剂的阴阳性对照：无论是免疫学检测的抗原抗体反应，还是分子诊断的核酸检测，都需要用标准菌株来提供确定的阳性信号和阴性背景，确保整个检测系统当天运行正常。

三、 “生命”的挑战：脆弱性与变异性

正因为它是活的，其管理与使用充满了化学标准品所没有的挑战。

·稳定性差：活力会随着时间衰减。不当的储存温度、反复冻融、传代次数过多，都会导致菌株死亡或浓度下降。

·易发生变异：频繁传代可能导致菌株发生表型或基因型变异，使其失去标准特性。例如，一个用于测试β-内酰胺酶的标准菌株，可能因变异而不再产酶。

·保存条件苛刻：大多数标准菌株需要在-80°C或液氮中深冻保存，或在特定培养基上定期传代，工作量巨大。

·复活与培养：使用前需要经过复杂的复活流程，包括选择合适的培养基、培养温度和气体环境，任何一个环节出错都可能导致复苏失败。

图2：菌种标准品的“一生”

四、 如何与“活标准”共处：实验室的生存指南

面对这些娇贵而关键的生命体，我们必须遵循一套严格的管理规程。

1.建立严格的谱系记录：对每一支标准菌株，都要像管理家族谱系一样，记录其来源、代次、保存日期和位置。坚决使用低代次菌株进行关键实验。

2.采用科学的保藏方法：

o主库存：原始购入或鉴定的菌株，作为“祖宗”，深冻保存，绝不轻易动用。

o工作库存：由主库存复活后制备，用于日常实验。工作库存耗尽后，再从主库存重新制备，而非由工作库存连续传代。

3.定期进行特性确认：在使用前，尤其是关键实验前，应对工作菌株进行简单的镜检、革兰氏染色或关键生化反应验证，确保其“身份”无误。

4.规范操作，避免污染：所有操作均在生物安全柜中进行，严格无菌操作，防止标准菌株被污染，也防止其污染环境和操作者。

结论：

  微生物实验室的菌种标准品，这些“活着的标准”，是我们通往未知微生物世界的可靠地图和指南针。它们将生命的动态和复杂性，融入了我们的质量控制体系。

  尊重它们的生命规律，理解它们的独特需求，并小心翼翼地维护它们的纯正与活力，是我们每一位微生物实验室技术人员的重要职责。因为只有照顾好这些“活标准”，我们才能从纷繁复杂的临床和环境样本中，解读出最真实、最可靠的生物学信息。