微生物全细胞表征——为美国国家标准与技术研究院（NIST）快速微生物检测方法联盟标准物质工作组提供技术支撑

快速无菌检测技术的验证对于其在支持细胞和基因治疗产品安全性方面的应用至关重要。然而，许多快速无菌检测方法依赖于较新的被测量（相较于传统的基于培养的方法），并且目前尚无适用于快速方法（尤其是基于核酸测量的分子方法）的、具有真实值的、合用的标准物质。微生物细胞计数和基因组拷贝计数是能够支持分子方法应用的关键属性，但其量化具有挑战性。在本报告所述的可行性研究中，美国国家标准与技术研究院（NIST）对常用于无菌检测验证和确认的市售微生物细胞材料进行了多项表征，以确定对这些材料增加额外认证值的潜在路径。样本由制造商认证为具有特定菌落形成单位（CFU）数量的活的、单菌株微生物标准物质组成。NIST使用CFU（可培养细胞）、库尔特计数（总细胞）、荧光流式细胞术（总细胞、总基因组拷贝数）和阻抗流式细胞术（总细胞）方法进行了细胞计数和表征实验。研究发现，只有细胞浓度相对较高（细胞数>10?每毫升）的材料才适用于本报告所采用的方法；不同产品中的非细胞物质含量各异，有时会干扰测量。结论表明，非细胞物质、细胞聚集和死亡细胞等因素导致了CFU计数、总细胞计数和基因组拷贝计数之间的差异，这些差异可能源于菌株特异性的细胞特征以及制造商特定的工艺流程。基于这些结果，制定了一份关于优化特定材料表征方法的路线图草案，以帮助有兴趣为微生物细胞标准物质赋予总细胞计数和基因组拷贝计数的相关方。研究结果和经验教训已分享给NIST快速微生物检测方法（RMTM）联盟的第一工作组——标准物质，以支持其理解在现有标准物质上增加新认证值所面临的挑战与机遇。本报告提供了实验细节和结果摘要，旨在为所有正在开发或使用用于分子快速微生物检测方法的微生物细胞标准物质的RMTM相关方提供参考信息。