在應(yīng)用MALDI-TOF MS時(shí)，通常將微生物樣本與一種飽和的低分子量無機(jī)化合物溶液（稱為基質(zhì)）進(jìn)行混合加在靶板上，待干后樣本與基質(zhì)共結(jié)晶后形成了以基質(zhì)包裹構(gòu)架的樣本固體沉淀。樣本基質(zhì)結(jié)晶體經(jīng)激光輻射，基質(zhì)從激光中吸收能量使樣品吸附，基質(zhì)與樣品之間發(fā)生電荷轉(zhuǎn)移使得樣品分子電離，離子在加速電場下獲得相同的動(dòng)能，經(jīng)高壓加速、聚焦后進(jìn)入飛行時(shí)間檢測器。
根據(jù)離子飛行時(shí)間的不同進(jìn)行分析得出離子質(zhì)荷比（m/z）和離子峰值，形成質(zhì)量圖譜。不同的微生物由于蛋白分子組成有差異而形成具有特異性的圖譜，通過軟件對(duì)數(shù)據(jù)庫的比對(duì)進(jìn)行微生物種或菌株的區(qū)分和鑒定。
質(zhì)譜鑒定方法十分迅速，可以在數(shù)分鐘內(nèi)完成微生物鑒定，有研究顯示MALDI-TOF MS與傳統(tǒng)方法比較降低了實(shí)驗(yàn)室成本和出報(bào)告的時(shí)間，與傳統(tǒng)方法所需的數(shù)小時(shí)相比是一個(gè)質(zhì)的飛躍。此外，質(zhì)譜操作簡便，通量高，可以同時(shí)鑒定多個(gè)樣本。通常質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫是作為儀器的組成部分，由各自公司開發(fā)和維護(hù)，這一點(diǎn)有別于公共開放數(shù)據(jù)庫。
質(zhì)譜儀數(shù)據(jù)庫的可擴(kuò)展性對(duì)于進(jìn)一步的鑒定分析非常重要，尤其是菌種間的區(qū)分和流行病學(xué)研究等。由于不同的平臺(tái)都是在各自的系統(tǒng)中建立自身的數(shù)據(jù)庫并且發(fā)展自身的軟件、算法和評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，因此不同的質(zhì)譜系統(tǒng)給出的數(shù)字信息不具備可比性。不同的質(zhì)譜系統(tǒng)的比較要通過對(duì)微生物鑒定最終結(jié)果的準(zhǔn)確程度來實(shí)現(xiàn)。
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