分子生物学技术应用于病原微生物检验工作中发挥的作用分析

陈耀庭，刘小红，李健生

分子生物学技术应用于病原微生物检验工作中发挥的作用分析

陈耀庭1，刘小红2，李健生3

（1.赣州市上犹县人民医院检验科，江西 赣州 341200；2.南昌县人民医院超声科，江西 南昌 330200；3.赣州市上犹县人民医院内一科，江西 赣州 341200）

目的 观察、分析、比较分子生物学技术应用于病原微生物检验工作中发挥的作用。方法 将2014年10月～2015年10月期间,本院在临床常见病原微生物的快速检测中所应用的分子生物学技术作为研究对象,回顾性分析相关资料。结果 本院所应用的分子生物学技术主要有三种,即聚合酶链反应(PCR)技术、基因(DNA)芯片技术以及生物传感器技术，上述三种新兴的分子生物学技术都具有自身独特的优点，都能够给临床常见病原微生物的快速检测给予一定的便利条件。结论 在临床常见病原微生物的快速检测中，分子生物学技术发挥着关键的作用，合理应用分子生物学技术，具有重要的意义，值得临床上进一步推广、应用。

分子生物学技术；病原微生物；检验；作用

目前，我国的经济技术得到了大力的发展，生命科学、化学正在不断的进步，人们对生物体相关知识的认知能力强化至微观水平上，人们能够在分子水平的线性结构的基础上，展开检测，横向对比不同物质，进一步对不同生理状态、同个体不同细胞或者同物种不同个体之间存在的差异性进行反应，给生物学以及医学内的每个领域，给予合理有效的技术平台[1]。在该类情况的基础上，为了在临床常见病原微生物快速检测内进一步了解分子生物学技术的应用，本文选取了2014年10月～2015年10月中在临床常见病原微生物快速检测中使应用分子生物学技术的资料进行回顾性研究分析，现报道如下。

1 资料与方法

1.1 临床资料 选择2014年10月～2015年10月本院接收治疗的120例常见病原微生物的快速检测中需要应用的分子生物学技术患者的临床资料作为研究对象。男74例，女46例，平均年龄(54.2±6.7)岁。主要研究内容涉及了以下几个方面:开发新型分子生物学技术，探讨分子生物学技术在临床上的实际使用情况。

1.2 方法 回顾性分析本院在常见病原微生物检测中需要应用分子生物学技术患者的相关资料。对分子生物学技术的应用原理进行统计分析，探讨分子生物学技术在应用过程中的优势，总结出在临床上分子生物学技术的实际使用情况。

2 结果

目前，广泛应用的分子生物学技术主要有五种，即聚合酶链反应技术、分子生物学与免疫学相结合的方法、基因芯片技术、生物传感器技术、蛋白质指纹图谱技术都具备独特的优点，能够给临床常见病原微生物的快速检测给予一定的便利条件。

3 讨论

现如今，我国分子生物学技术得到了一定的发展，聚合酶链反应技术、分子生物学与免疫学相结合的方法、基因芯片技术、生物传感器技术、蛋白质指纹图谱技术取得了十分大的发展[2]。本研究结果显示，以上技术主要具备自动化程度高以及操作快速、简便、敏感的优势，可以科学地、准确地、快速地检测临床常见病原微生物，进一步实现可以最大程度上满足临床常见病原微生物检测日趋优化的需求[3-6]。其中分子生物学技术的类别主要包括了聚合酶链反应技术、分子生物学与免疫学相结合、基因芯片技术、生物传感器技术、蛋白质指纹图谱技术这五类，聚合酶链反应技术的作用就是在同一聚合酶链反应体系的前提下，有效融入多对特异性引物，在一定程度上促使在多个DNA模板上或者同一模板的不同区域进一步扩增出多个目的DNA片段；分子生物学与免疫学相结合技术的作用就是使用一段已知DNA分子对抗体进行标记作为探针，在此基础上，探针以及待测抗原反应，在抗原抗体复合物上PCR对这段DNA分子进行扩增粘附，电泳定性，按照相关的特异性PCR产物的有无，来对待测抗原是否存在进行判断；基因芯片技术的作用就是基因芯片技术包括了较多的领域，和多种科学技术间存在着一定的联系，基因芯片技术作为医学有效发展给予了崭新的契机以及方向；生物传感器技术的作用就是蛋白质工程、适体重组抗体等、生物仿生材料、生物活性材料新兴技术进行有机的结合。在我国的诸多领域中得到了被广泛地使用，比如海洋探测工作、工业生产、生物工程、宇宙开发、医学诊断、环境保护工作等；蛋白质指纹图谱技术的作用为在对质谱仪相关训练的前提下，它可以在严格按照人体血清内的特异变化，对测试的对象是否感染了SARS病毒展开灵敏地辨别。在检测方法的基础上，优化医院临床检测，阳性率可以接近95%，特异性能够确保96%左右。

3.1 聚合酶链反应技术 我国计算机技术得到了突飞猛进的发展，临床病原菌检测逐渐向着开发简便、高度自动化的快速检测技术方向发展，分子生物学技术在自动化仪器大力使用的基础上,把在病原菌鉴定、诊断以及耐药基因检测方面应用于实际的生物芯片技术中，在一定程度上优化了临床病原菌检验的传统观念以及现状,达到高质、高效、经济的有效统一[7]。通过各学科的交叉发展，出现了越来越多的检测技术手段，尤其是生命科学得到了不断的发展，聚合酶链反应技术该类分子生物学技术获得了较大的发展，聚合酶链反应技术的使用也在潜移默化中迈向了多元化的道路。在此前提下，通过聚合酶链反应技术也逐渐衍生出了大部分相关技术，主要包括了实时荧光定量PCR技术、多重PCR技术等温扩增技术，在实际临床应用中，此类相关技术在常见病原微生物的快速检测工作中得到了较为广泛的应用。第一步：多重PCR技术其实就是一类新兴技术，主要是在传统聚合酶链反应技术的前提下，逐渐改进、发展起来的。与此同时，多重PCR技术的基本原理就是:在同一聚合酶链反应体系的前提下，有效融入多对特异性引物，在一定程度上促使在多个DNA模板上或者同一模板的不同区域进一步扩增出多个目的DNA片段。第二步：等温扩增技术，作为一种可以最大程度上满足优化仪器以及实验室的相关需求，从而帮助常见的病原微生物检测时间获得了进一步的降低。现如今，等温扩增技术俨然获得了较为广泛的使用，同时被作为核酸扩增检测技术在未来的关键发展道路。第三步：实时荧光定量PCR技术其实就是把荧光放至PCR体系内，在荧光信号有效积累的基础上，展开相应的检测，同时由标准曲线定量，对未知模板进行分析，该类新型技术其实就是一种实时的荧光定量PCR技术。以上多重PCR技术、等温扩增技术、实时荧光定量PCR技术主要是在同时对多种常见病原微生物进行的检测中或者检测分型得到了大力的应用[8]。

3.2 分子生物学与免疫学相结合的方法 免疫PCR主要是在1992年建立起来的一种检测微量抗原的高灵敏度技术手段，这类技术将聚合酶链反应的高敏感性或者抗原抗体反应的高特异性有机进行融合，其主要的基本原理是使用一段已知DNA分子对抗体进行标记作为探针，在此基础上，探针以及待测抗原反应，在抗原抗体复合物上PCR对这段DN A分子进行扩增粘附，电泳定性，按照相关的特异性PCR产物的有无，来对待测抗原是否存在进行判断[9-10]。现如今，国内外相关的报道，对免疫PCR的敏感性通常比目前的ELISA法高了大约103倍，因为在抗原量没有实现饱和前PCR产物和抗原抗体复合物的量成正相关关系，所以免疫PCR仍能够使用在抗原的半定量试验。

3.3 基因芯片技术 目前，制定、发展人类基因组计划，基因芯片技术获得了高速发展，基因芯片技术作为一种综合性的、交叉类型的技术手段，同时也被作为 DNA芯片技术、生物芯片技术，在对基因芯片技术展开探讨、研究的工作中，还需要和多种科学技术的研究内容进行有机的结合，主要是由于基因芯片技术包括了较多的领域，和多种科学技术间存在着一定的联系。基因芯片技术作为医学有效发展给予了崭新的契机以及方向，现如今，基因芯片技术已经在高通量基因检测、基因表达研究、蛋白质和蛋白质功能之间的相互影响等相关领域中得到了大力的应用[11]。另一方面，在实际的临床应用中，尤其在常见病原微生物的快速检测工作中，基因芯片技术起到了十分关键的作用。

3.4 生物传感器技术 生物传感器技术其实就是一种的新兴技术，把分子生物学技术、传感技术进行有机的结合起来。目前，生物传感器技术已经在我国的诸多领域中得到了被广泛地使用，比如海洋探测工作、工业生产、生物工程、宇宙开发、医学诊断、环境保护工作等[12]。在近几年进行不断发展的基础上，具备精、高、尖特点的生物传感器技术可以把病原微生物快速检测带入至一个崭新的阶段。针对进一步发展的分子生物学技术而言，生物传感器技术作为一种十分科学的、不可缺失的检测手段之一。生物传感器技术作为一种交叉类型的技术手段，其实就是一种科学地、合理地、有效地和化学换能器、超声物理模型换能器、生物衍生材料，其实也就是蛋白质工程、适体重组抗体等、生物仿生材料、生物活性材料新兴技术进行有机的结合。其中，生物衍生材料其实也就是蛋白质工程、适体重组抗体等，生物活性材料也其实就是酶、蛋白质、核酸、抗体、细胞器、抗原等。

3.5 蛋白质指纹图谱技术 蛋白质指纹图谱技术手段其实就是伴随着蛋白质组学流行起来的一种崭新技术手段，主要应用于临床各类疾病特异性蛋白指纹的判断以及识别工作中，能够大力应用于对不经处理的血液、尿液、细胞裂解液等人体血清里包含的成千上万蛋白的检测过程中，一般情况下，人类若是出现了某种疾病，蛋白质成分就会出现一定的变化。依据中科院微生物所唐宏等相关研究员等使用蛋白质质谱指纹图谱崭新技术手段以及其检测方式，能够探讨获得SARS和非SARS患者的血清中的蛋白质出现成分变化情况。此类技术手段并不是使用单独的蛋白质峰的发生、消失来对SARS进行判断，同时使用5个蛋白质峰的发生、消失来展开一定判断，拿刑侦破案过程中辩别5个手指的指纹来进行类比，因此也被称为“指纹图谱”质谱仪，在复杂计算程序的基础上，可以有效对SARS进行记住。患者血清内的蛋白质图谱，在对质谱仪相关训练的前提下，它可以在严格按照人体血清内的特异变化，对测试的对象是否感染了SARS病毒展开灵敏地辨别。在检测方法的基础上，优化医院临床检测，一般情况下，阳性率可以接近95%，特异性能够确保在96%左右，可以在患者发烧的第1天，就能够获得较为满意的检测结果。只要患者一滴血，就可以把患者的血样进行采集，能够在现场直接放至于9 mol浓度的尿素内，众所周知，病毒可以在短时间内得到溶解，进而灭活，由此通常在医院的化验室内，就可以达到实际安全操作的目的，进一步避免交叉感染现象的出现，与此同时，相关专家也将蛋白质指纹图谱技术作为一种划时代的诊断模式的诞生的标志。

综上所述，病原微生物的高通量检测方法正在发生日新月异的变化，在病原体诊断分析方面凭借着其独特的优点充分发挥着越来越关键的作用。随着高通量检测技术手段的不断发展完善,灵敏、快速、经济的检测手段在临床得到了广泛的应用，具有一定的价值，带来了一定的方便性，给患者的健康给予了一定的保障，值得临床上进一步推广、研究。

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10.3969/j.issn.1009-4393.2017.27.024