BACTEC 460系统由美国Becton-Dickenson微生物实验室研制。其原理是:在Middlebrook 7H12培养基中加入含放射性¹⁴C棕榈酸底物, 当分枝杆菌生长时, 分解¹⁴C -棕榈酸, 产生放射性¹⁴CO₂, 仪器自动检测¹⁴CO₂含量并以生长指数(GI)表示。BACTEC 460系统分枝杆菌初代分离率比LJ法高, 平均报告时间短于LJ法^{[2, 3]}。Rodrigues等^[3]用BACTEC 460系统检测12 726份不同来源的临床标本, 并与LJ法相比较, BACTEC 460系统分枝杆菌初代分离率达97%, 显著高于LJ法(72%, P< 0.000 01)。BACTEC 460系统分离呼吸系统标本及非呼吸系统标本平均报告时间分别为13.3和15.3 d, LJ法分别为31.2和35.3 d。在2 254份涂片阴性而培养阳性的标本中, BACTEC 460系统培养阳性率为98%, 而LJ法仅有68%。我们认为在分离培养含菌量少的标本, 尤其是来自肺外的标本如脑脊液、穿刺液等, BACTEC 460系统有明显的优势。但BACTEC 460系统因价格昂贵、培养瓶间存在潜在的交叉污染、接种穿刺存在潜在危险以及放射性污染等问题, 使其使用受到了一定的限制。

1. 分枝杆菌生长指示管(mycobacteria growth indicator tube, MGIT)系统 MGIT系统由美国Becton-Dickenson 微生物实验室研制。其原理是:用硅树脂将氧淬灭荧光指示剂包埋在管底, 并将荧光指示剂与培养基隔开, 这种硅树脂只允许氧气通过, 不能使水通过, 当培养基中有分枝杆菌生长时, 消耗氧气, 使培养基的氧化还原电势降低, 激活指示剂, 在365 nm紫外灯照射下将发出荧光。MGIT培养管内含有4 mL Middlebrook 7H9液体培养基。MGIT系统分枝杆菌初代分离率为63.6%~73.8%, 高于LJ法, 平均报告时间为15.3~17.4 d, 比LJ法短^{[4, 5]}。MGIT系统具有不需特殊仪器、无放射性污染等优点, 适用于标本量有限、负担不了昂贵全自动液体培养系统的实验室。

2. MB Redox系统 MB Redox 系统由Heipha/Bioteat公司生产。其含有4 mL改良kircher培养基和抗菌药物复合物多黏菌素B、两性霉素B、阿莫西林、甲氧卞氨嘧啶(PACT)以及氧化还原指示剂无色四唑盐。其原理是:当分枝杆菌生长时, 四唑盐逐渐减少还原成由粉红、红色到紫色的甲簪, 甲簪不溶于水, 以颗粒形式在细胞外累积形成小菌落, 直至成为肉眼可见的有色颗粒^{[4, 6]}。MB Redox 系统分枝杆菌初代分离率高于LJ法, 平均报告时间短于LJ法。Samra等^[6] 分别用MB Redox 系统、BACTEC 460系统和LJ法3种方法检测605份临床标本, 其中培养阳性100份, MB Redox 系统、BACTEC 460系统和LJ法分枝杆菌初代分离率分别为69%、84%和48%, 平均报告时间分别为17.8、13.2和28.3 d。MB Redox 系统具有以下特点:(1)无需特殊仪器; (2)PACT成分已加入商品培养基中, 无需另外添加, 但其培养基贮存期短, 需冷冻贮存; (3)无放射性污染问题。

1. BACTEC MGIT 960 系统 BACTEC MGIT 960系统的原理与MGIT系统相同, 利用氧熄灭荧光感受器技术检测分枝杆菌的生长情况, 其荧光强度记忆探测器每60 min检测1次培养管内的荧光强度, 以连续监测分枝杆菌的生长情况。BACTEC MGIT 960系统分枝杆菌初代分离率为88.0%~98.1%, 显著高于LJ法, 平均报告时间明显短于LJ法, 与BACTEC 460系统相当^{[7, 8]}。Rishi等^[7]用BACTEC MGIT 960系统、LJ法和直接抗酸染色(AFB)涂片法对500份临床标本进行检测。培养阳性标本258份, AFB涂片阳性140份, BACTEC MGIT 960系统分枝杆菌初代分离率和平均报告时间分别为98.1%、9.7 d, LJ法分别为64.0%、28.8 d。我们认为BACTEC MGIT 960系统是一种快速、敏感的诊断肺内外结核分枝杆菌的方法。BACTEC MGIT 960系统具有以下优点:(1)高容量, 960个标本位; (2)无需注射器穿刺, 螺旋盖设计, 安全、防交叉污染; (3)无放射性污染问题; (4)系统内置计算机, 自动存储数据。

2. BACTEC 9000 MB系统 BACTEC 9000 MB系统由美国Becton-Dickenson 微生物实验室研制。其应用MYCO/F培养基即改良的Middlebrook 7H9液体培养基, 并加入抗菌药物混合物多黏菌素B、两性霉素B、萘啶酸、PACT及营养添加剂F(含乳酸、聚氧乙烯硬脂酸酯、牛血清白蛋白、葡萄糖和生物素)。该系统培养管含有氧特异性感受器和氧淬灭荧光输出传感器, 分枝杆菌生长消耗氧气, 致使荧光增强, 仪器通过每10 min检测1次荧光强度来连续监测培养管中分枝杆菌的生长情况。Drancourt等^[9] 对1 634份临床标本进行检测, 其中分枝杆菌培养阳性95份, BACTEC 9000 MB系统分枝杆菌初代分离率为92.6%, 平均报告时间为22 d, 污染率为1.5%。由于BACTEC 9000 MB系统培养基含量多(40 mL), 使标本稀释, 因而降低了含菌量较少的标本的分枝杆菌分离率。

3. ESP培养系统Ⅱ (ESPⅡ ) ESPⅡ 系统利用分枝杆菌生长代谢消耗氧气, 导致培养瓶内压力减小的原理检测分枝杆菌的生长情况。该系统应用改良的Middlebrook 7H9液体培养基。Williams-Bouyer等^[10]对ESPⅡ 系统与BACTEC MGIT 960系统进行比较研究, 在对3 151份临床标本的分离培养中, 共培养阳性231份, ESPⅡ 系统、BACTEC MGIT 960系统分枝杆菌初代分离率分别为71.2%、63.9%, 二者无差异, 平均报告时间分别为16.9和13.1 d, 污染率分别为17.1%、18.9%, 假阳性率分别为2.7%、0.7%。ESPⅡ 系统与BACTEC MGIT 960系统相比较用时较长, 假阳性率较高。

4. MB/BacT系统 MB/BacT系统由Organon-Teknika公司开发。其原理是:在培养管底部装有一个传感器, 传感器有一个半透膜制成的外膜, 将培养基和比色指示剂隔开, 当有分枝杆菌生长时, 其代谢产生的CO₂ 经扩散通过传感器, 与其中的水结合生成碳酸, 碳酸水解产生氢离子, pH值改变, 继而使指示剂由绿变黄, 培养孔底部的反射光度计连续检测颜色的变化, 显示分枝杆菌的生长情况。该系统采用改良Middlebrook 7H9液体培养基, 分枝杆菌初代分离率为78.8%~93.2%, 与BACTEC 460系统相当, 平均报告时间为13.7~16.0 d, 比BACTEC 460系统长, 污染率为3%~9%^[11~13]。Mirovic等^[13]利用MB/BacT系统检测2 310份不同来源的临床标本, 并与LJ法进行比较, MB/BacT系统对所有分枝杆菌初代分离率及结核分枝杆菌复合群分离率分别为93.2%、95.3%, LJ法分别为67.3%、81.1%, 2种方法差异有统计学意义(P< 0.001), MB/BacT系统平均报告时间为13.7 d, 短于LJ法(21.7 d)。

上述培养方法与传统固体培养基法相比, 提高了分枝杆菌的分离率, 缩短了培养时间。但他们仍不能完全取代传统培养方法, 标本在首次分离中建议与传统培养法联合使用, 以提高检出率。BACTEC 460系统作为一种参考标准系统已被广泛接受, 但因具有放射性污染, 限制了其使用。手工的MGIT系统和MB Redox系统无需特殊仪器设备, 适用于标本量较少的实验室。BACTEC MGIT 960系统、BACTEC 9000 MB系统、ESPⅡ 、MB/BacT系统等全自动液体培养系统具有不存在培养瓶间交叉污染、无放射性污染、连续监测标本、准确的计算机数据处理系统等优点, 是快速、敏感、高效的分离分枝杆菌的有效方法, 但是仪器昂贵, 成本高, 污染率较高, 尚需进一步改进和完善。