Application of MALDI Mass-Spectrometry for Diagnostics of Particularly Dangerous Infectious Diseases: Current State of Affairs and Prospects

A N Spitsyn,S A Portenko,V E Kuklev,N A Osina,V G Germanchuk,D V Utkin

doi:10.21055/0370-1069-2014-3-77-82

Abstract

Mass spectrometry is a modern physical-chemical analytical method that provides for qualitative and quantitative assessment of the substance composition. It is based on pre-ionization of the atoms and molecules included into it. One of the advanced methods of ionization, due to which mass-spectrometry investigation of macromolecules has become a frequent practice, is matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI). The essence of it is the pulsed laser irradiation of the matter under study, mixed with the matrix. The review discusses current data on MALDI mass-spectrometry application for the performance of species-specific and genus-specific identification of microorganisms at the premises of diagnostic laboratories. Considered are the basic advantages of MALDI-TOF identification as compared to bacteriologic, immunologic, and molecular-genetic methods of assessment. Allocated is the mass-spectrometry position in the system of laboratory diagnostics of infectious diseases, including particularly dangerous ones, in the territory of the Russian Federation.

Highlights

Масс-спектрометрия является современным физико-химическим методом анализа, позволяющим проводить качественный и количественный анализ состава вещества, основанный на предварительной ионизации входящих в его состав атомов или молекул
Evaluation of Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization-Time-of-Flight Mass Spectrometry in Comparison to 16S rRNA Gene Sequencing for Species Identification of Nonfermenting Bacteria
Application of matrix-assisted laser desorption/ionization (MALDI)-TOF mass spectrometry for the detection of enterotoxins produced by pathogenic strains of the Bacillus cereus group

Summary

Introduction

Масс-спектрометрия является современным физико-химическим методом анализа, позволяющим проводить качественный и количественный анализ состава вещества, основанный на предварительной ионизации входящих в его состав атомов или молекул. Традиционные методы при этом показали 99,2 % родовой и 63,2 % видовой идентификации стафилококков, для стрептококков эти значения составили 100 и 87,9 % соответственно. Для 111 изолятов стафилококков специфичность MALDI-TOF родовой идентификации составила 100 и 98,2 % видовой, а для 87 изолятов стрептококков – 100 и 73,6 % соответственно [17]. V.Ryzhov et al [39] провели MALDI-TOF массспектрометрический анализ 14 микроорганизмов группы Bacillus cereus.

Results

Conclusion