【分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測中的應(yīng)用研究5400字（論文）】

分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測中的應(yīng)用研究目錄TOC\o"1-2"\h\u21600關(guān)鍵詞：分子生物學技術(shù)；病原微生物檢驗:應(yīng)用 355021、引言 3204942.分子生物學技術(shù)在病原微生物檢驗中的應(yīng)用 4274732.1.1生物傳感器技術(shù) 4109102.1.2基因芯片技術(shù) 491302.1.3核酸探針技術(shù) 454082.2、分子生物學技術(shù)在不同病原菌檢測的應(yīng)用 5262672.2.1乙肝病毒檢測中的分子生物學應(yīng)用 534552.2.2尿路感染細菌檢測中的分子生物學應(yīng)用 5245822.2.3結(jié)核分枝桿菌檢測中的分子生物學應(yīng)用 618682.3、討論 660462.3.1PCR與傳統(tǒng)檢測方法的對比 6276882.3.2PCR技術(shù)的局限性 7220723.結(jié)語與展望 714444參考文獻 7摘要：病原微生物的檢測對醫(yī)藥、食品等許多行業(yè)的發(fā)展具有不凡的影響。分子生物學技術(shù)的拓展提高了病原微生物檢測結(jié)果的完善和準確，促進了病原微生物領(lǐng)域的發(fā)展。目前，用于病原微生物檢測的分子生物學技術(shù)包括聚合酶鏈反應(yīng)技術(shù)、生物傳感器技術(shù)、核酸探針技術(shù)和基因芯片技術(shù)。不一樣的技術(shù)有差異性的應(yīng)用，也有不同的優(yōu)勢、劣勢。分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測中的開展，可以促進檢測范圍的不斷擴張，同時提高檢測的準確性，具有遠大的發(fā)展前景。。關(guān)鍵詞：分子生物學技術(shù)；病原微生物檢驗:應(yīng)用1、引言隨著科學技術(shù)的不斷進步和分子生物學技術(shù)的逐步成熟，病原菌檢測的優(yōu)勢越來越明顯，在很大程度上推動了病原菌檢測領(lǐng)域的進步。同時，最近幾年，由于科學技術(shù)的快速發(fā)展，分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測中的使用，在一定程度上大大推動了傳統(tǒng)微生物檢測的轉(zhuǎn)型[1]。隨著微生物檢測范圍的擴大，其在微生物檢測中的作用日益突出，生物大分子的功能研究已經(jīng)達到了檢測機理和生物合成的目的，從而提高了檢測的準確度[2]。分子生物技術(shù)作為一門基礎(chǔ)技術(shù)學科，主要研究生物大分子及其表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、功能，以及它們之間的相互作用。以研究RNA和脫氧核糖核酸為最終目標進行深入研究[3]。分子生物學技術(shù)是目前微生物領(lǐng)域的一種新的檢測方法，可以利用該技術(shù)進一步擴大微生物的檢測范圍，提高準確度。近些年來，該技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。其在特異性微生物檢測方面的優(yōu)異性能得到了相關(guān)研究人員的肯定，促進了農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等相關(guān)領(lǐng)域的快速發(fā)展[2]。目前，分子生物學技術(shù)作為一種先進的微生物檢測方法，通常采用聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)技術(shù)檢測病原菌，微生物可以在DNA和RNA水平上有效檢測病原菌[4]?；蛐酒夹g(shù)和會計探針技術(shù)的興起，為微生物檢測提供了更加多樣化的方式。這些技術(shù)的成功應(yīng)用提高了檢測的效率和檢測準確性，對促進生物研究富有正向的作用[5]。本文詳細介紹了分子生物學技術(shù)的分類，并基于分子生物學技術(shù)的優(yōu)勢的分析對其應(yīng)用前景進行了展望。本文的重點是探討各種分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測的特點,并探討了分子生物學技術(shù)總體而言在病原微生物檢測中的應(yīng)用效果。2.分子生物學技術(shù)在病原微生物檢驗中的應(yīng)用2.1.1生物傳感器技術(shù)該技術(shù)將分子生物學技術(shù)和傳感技術(shù)的優(yōu)勢進行融合應(yīng)用。這是一種新興的病原體檢測技術(shù)，大大促進了病原體檢測領(lǐng)域的成長[7]。隨著分子生物學檢測技術(shù)的不斷進展，生物傳感器技術(shù)已成為分子生物學檢測其中一項不可或缺的重要技術(shù)。換個角度而言，生物傳感器技術(shù)可以理解為生物源材料、仿生材料和生物活性材料技術(shù)的合理融合[8]。生物源性材料主要包括蛋白質(zhì)工程和體重匹配抗體；生物活性物質(zhì)主要包括蛋白質(zhì)、酶、抗體、核酸、抗原和細胞器。2.1.2基因芯片技術(shù)基因芯片在一定程度上融合了生物學、計算機科學和微電子學。主要采用玻璃板和尼龍膜作為載體，將單位面積上大量的活性分子高密度排列在載體上，能夠做到實時定點檢測各種微生物[9]。由于該技術(shù)可檢測微生物遺傳信息的作用，已廣泛應(yīng)用于基因序列分析、病原微生物感染診斷、耐藥機制及耐藥突變研究等領(lǐng)域[13]。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，基因芯片技術(shù)可以在人體產(chǎn)生抗體之前有效檢測感染，并在短時間內(nèi)準確判斷病原體類型；同時，基因芯片技術(shù)可以有效地確定感染的程度和程度，具有極高的檢測精度，此外，基因芯片技術(shù)還具有樣本量小、測試自動化、小型化和并行化的優(yōu)勢[10]。2.1.3核酸探針技術(shù)核酸探針技術(shù)主要是基于堿基互補原理，將標記的DNA片段與DNA進行針對性雜交，通過標記實現(xiàn)對病原微生物的檢驗[11]。核酸探針技術(shù)現(xiàn)被普遍應(yīng)用，適用于無法觀察、培養(yǎng)和生化鑒定的病原微生物。此外，它在肝炎病毒和流行病學的研究和研究中也有很好的適用性[12]。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，會計探針技術(shù)能夠及時有效地檢測出植物病毒寄生引起的病害。2.2、分子生物學技術(shù)在不同病原菌檢測的應(yīng)用2.2.1乙肝病毒檢測中的分子生物學應(yīng)用乙型肝炎病毒是高傳染性病毒。HBV病毒經(jīng)過大量重復后，進入人的肝臟，機體會發(fā)生抗原物質(zhì)的反應(yīng)，刺激機體免疫系統(tǒng)，造成損害[14]。如果不及時扼制病毒的復制，疾病會進一步惡化，導致體內(nèi)持續(xù)的炎癥反應(yīng)，最終導致肝硬化。同時，隨著乙型肝炎病毒的不斷復制，體內(nèi)的乙型肝炎病毒標記物可能呈現(xiàn)不同的狀態(tài)。三大陽表示，患者體內(nèi)的HBVDNA處于高復制率和高傳染性狀態(tài)，而小三陽則表示，雖然HBVDNA復制仍在進行中，但身體的健康其實正在恢復[15]。隨著乙型肝炎病毒變形的逐漸發(fā)展，對于臨床診斷和治療而言，傳統(tǒng)血清檢測的準確性已不再足夠[16]。ELISA法是臨床上廣泛應(yīng)用的一種血清檢測方法。它可以通過檢測特定的抗體和抗原來判斷是否存在病毒感染，并直觀反映HBV入侵后機體免疫應(yīng)答水平是否活躍，為臨床診斷和治療提供參考。但這種方法無法準確分析病毒傳播和復制的程度。一些科學家的研究結(jié)果表明，RT-PCR檢測乙型肝炎的臨床價值優(yōu)于酶聯(lián)免疫吸附試驗，可以比較準確地分析HBV的復制情況，有助于制定治療策略。RT-PCR根據(jù)每毫升的拷貝數(shù)定量發(fā)送檢測報告，可以更準確、準確、直接地顯示患者的HBVDNA狀態(tài)。具有較高的敏感性和特異性。它為臨床醫(yī)生評估HBV復制和感染狀況提供了更大的便利。同時，部分患者康復后仍有少量HBVDNA復制，但血清學檢測不能確定乙肝病毒是否完全消失，但通過定量檢測，RT-PCR可以及時發(fā)現(xiàn)并糾正這一情況。在上文基礎(chǔ)上我們可以得知，RT-PCR檢測技術(shù)能夠準確反映乙型肝炎病毒的感染和復制狀態(tài)，有利于早期發(fā)現(xiàn)疾病和監(jiān)測治療效果。并促進醫(yī)護人員及時采取防治措施，控制病情的發(fā)展[18]。2.2.2尿路感染細菌檢測中的分子生物學應(yīng)用化膿性支原體、沙眼衣原體、生殖支原體和淋病奈瑟菌是泌尿生殖道的病因常見的感染病原體。但它們對培養(yǎng)環(huán)境和所需營養(yǎng)的要求比較苛刻，因而在常規(guī)狗培養(yǎng)條件和普通的培養(yǎng)基上難以培養(yǎng)，運用尿常規(guī)檢測技術(shù)會有難度。PCR量子點熒光檢測技術(shù)優(yōu)于傳統(tǒng)的尿培養(yǎng)，PCR量子點熒光法較質(zhì)譜在病原菌鑒定快速且準確，與至少需要48小時的培養(yǎng)相比，PCR量子點熒光法檢測可以在6小時內(nèi)得出結(jié)果，產(chǎn)生高于尿培養(yǎng)的潛力，除了更高的檢測率外，縮短報告時間，加快臨床診斷和有效治療。并且對多重感染病原菌的鑒定具有較高的準確性。同時可以通過尿液對解脈支原體、沙眼衣原體、生殖支原體和淋病奈瑟球菌進行檢測[19]。PCR量子點熒光法比尿培養(yǎng)對病原菌的鑒定速度快，且PCR量子點熒光法可從尿液中對解脈支原體、沙眼衣原體、生殖支原體和淋病奈瑟球菌進行快速鑒定；比尿培養(yǎng)能更好地檢測多菌感染，且對多菌感染病原菌鑒定具有較高的準確性。2.2.3結(jié)核分枝桿菌檢測中的分子生物學應(yīng)用肺結(jié)核為呼吸內(nèi)科常見的一種疾病，罹患群體多為高齡、慢性呼吸道疾病人群，該疾病四季均可發(fā)病，在國內(nèi)該疾病發(fā)病呈現(xiàn)出季節(jié)性、周期性的特點。目前公共衛(wèi)生逐漸受到越來越多人的重視，其衛(wèi)生安全意識也有所提升，因結(jié)核分枝桿菌感染引發(fā)的肺結(jié)核已有所控制，但我國人口基數(shù)大，耐藥肺結(jié)核群體多，因此肺結(jié)核的診斷及耐藥性檢查已成為臨床不得不面對的難題。影像學檢查結(jié)果能夠快速獲得，然而在長期臨床研究中存在較大的局限，當患者合并存在基礎(chǔ)疾病如高血壓、糖尿病時，會對檢測結(jié)果產(chǎn)生影響，故實驗室細菌學檢查成為診斷該疾病的主要措施[20]。臨床應(yīng)用中發(fā)現(xiàn)抗酸染色體涂片雖然操作簡便卻存在較多的漏診、誤診，改良羅氏固體培養(yǎng)診斷時周期較長（4～8周）不利于疾病的治療，故臨床急需尋找其它有效的方式用于肺結(jié)核的診斷。近年實時熒光定量PCR（FQ-PCR）及實時熒光定量核酸擴增（GeneXpert）技術(shù)開始逐漸應(yīng)用于臨床，為尋找肺結(jié)核診斷的新方式。FQ-PCR逐相對于常規(guī)的PCR結(jié)果判斷更加的客觀、自動化；GeneXpert的檢測方式比較特殊，其可通過同時進行擴增及檢測，降低檢測過程中可能的差錯，其中快速擴增能夠提升檢測的敏感性，封閉式設(shè)計能夠減少檢測中帶來污染，且此項技術(shù)能在數(shù)小時內(nèi)生成結(jié)果。2.3、討論2.3.1PCR與傳統(tǒng)檢測方法的對比沙門氏菌是腸桿菌科中一類重要的致病菌。感染畜禽后，可引起一系列疾病，成為畜禽尸體和畜禽產(chǎn)品的主要污染源。人類食源性疾病。目前我國沙門氏菌檢測通常采用傳統(tǒng)的細菌培養(yǎng)方法，從采樣、運輸、富集培養(yǎng)、分離培養(yǎng)、生化鑒定到最終血清分型，至少需要3-5天。操作繁瑣，檢測時間長，靈敏度低。聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)是一種靈敏度高、特異性好、操作簡單、見效快的分子生物學技術(shù)。是病原菌快速檢測的一個重要研究方向。雖然PCR技術(shù)以其敏感性、特異性、簡便、快速的優(yōu)點．廣泛應(yīng)用于食源性細菌的測定。但影響因素較多，如樣品或核酸純化過程中的放大反應(yīng)抑制劑、擴增儀孔間的溫差、核酸提取過程中的隨機誤差等都可能導致假陰性結(jié)果。再如以往擴增產(chǎn)物的污染和核酸提取過程中樣品間的交叉污染也容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果。因此，PCR的臨床應(yīng)用必須有嚴格的實驗室分區(qū)、實驗室管理和質(zhì)量控制措施。只有充分認識PCR測定的不確定度，并采取相應(yīng)的質(zhì)量控制措施，才能保證實驗結(jié)果的準確性。2.3.2PCR技術(shù)的局限性PCR技術(shù)在食品科學領(lǐng)域的實際應(yīng)用表現(xiàn)出簡單、高效、靈敏度高、特異性強的特點，但仍存在缺陷：(1)產(chǎn)生假陽性結(jié)果:PCR是非常敏感的，一旦有少量外來DNA污染，就會出現(xiàn)假陽性結(jié)果，樣品之間的交叉污染或時間延長會導致PCR產(chǎn)品的假陽性;(2)引物問題：目前，PCR引物的合成是該技術(shù)推廣的最大障礙，必須繼續(xù)下去。(3)穩(wěn)定性有待提高：對不同實驗條件的不正確控制或?qū)δ繕诵蛄械牟徽_選擇可能導致產(chǎn)品發(fā)生突變或降低其敏感性和特異性。因此，如何與其他技術(shù)相結(jié)合，使PCR成為一種穩(wěn)定的、用戶友好的、低成本的技術(shù)將是發(fā)展的方向。3.結(jié)語與展望總之，分子生物學技術(shù)是一門新興的技術(shù)。與傳統(tǒng)的檢測技術(shù)相比，PCR分子生物學技術(shù)在病原微生物檢測方面具有明顯的優(yōu)勢，有效地提高了檢測結(jié)果的可靠性和準確性，具有廣泛的應(yīng)用和良好的發(fā)展前景。隨著科學技術(shù)的發(fā)展，該技術(shù)的自動化程度、特異性和靈敏度越來越高。同時，通過不同分子生物學技術(shù)的有機結(jié)合，將有助于促進檢測范圍的不斷擴大，促進其在微生物檢測中的應(yīng)用。只有結(jié)合不同的技術(shù)，仔細分析檢測結(jié)果，才能充分保證微生物檢測的效率和準確性。在未來的發(fā)展中，應(yīng)注意在單一技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，將多種檢測技術(shù)整合應(yīng)用，以有效保證病原微生物檢測的效率和準確性。相信隨著基因芯片技術(shù)的進一步發(fā)展，一個小芯片就可以檢測多種病原體。PCR技術(shù)在乙型肝炎病毒和尿路感染的應(yīng)用均顯示出其優(yōu)越性。目前，我國生命科學發(fā)展已進入到全新的一個發(fā)展階段，在這個階段當中，有必要以生物技術(shù)為手段，為生命科學的發(fā)展打開一扇新的大門。隨著生物技術(shù)在臨床實踐中的不斷應(yīng)用和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴大，現(xiàn)代醫(yī)學已逐漸從傳統(tǒng)的細胞學水平發(fā)展到基因和分子水平，逐漸形成了一門新的學科，即分子微生物學。隨著這門學科的不斷應(yīng)用和發(fā)展，人類對微生物的認識也逐漸加深，從探索微生物的外部結(jié)構(gòu)到研究微生物的內(nèi)部遺傳結(jié)構(gòu)，促進微生物檢測從生化免疫水平到基因水平的發(fā)展。目前，分子生物學技術(shù)已廣泛應(yīng)用于病原微生物的臨床檢測，改善了以往病原微生物檢測的不足，達到準確、有效、快速檢測的目的。參考文獻[1]侯瑞生,王麗,張勤,等.多重PCR技術(shù)及其在病原體檢測中的應(yīng)用[J].中華全科醫(yī)學,2011,9(8):3.[2]李海紅,侯錫苗.實時熒光定量PCR技術(shù)及其在幾類病原體檢測中的應(yīng)用[J].職業(yè)與健康,2015(18):4.[3]王曉宏,熊正英.多重PCR-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)在病原體檢測中的應(yīng)用及比較[J].微生物學免疫學進展,2011(4):3.[4]楊慧.LAMP和納米金輔助PCR技術(shù)用于主要病原真菌的快速檢測[D].吉林大學,2013.[5]王樂,趙夢川,石仲仁,等.GeXP多重RT-PCR技術(shù)在兒童呼吸系統(tǒng)病毒感染病原體檢測中的應(yīng)用[J].中華檢驗醫(yī)學雜志,2015(12):5.[6]荊成寶,劉婕,趙斌.實時熒光定量PCR技術(shù)檢測患兒手足口病病原體[J].2022(18).[7]張海鄰,陳小芳,呂芳芳,等.多重PCR技術(shù)檢測兒童下呼吸道感染病毒和不典型病原體的價值[J].溫州醫(yī)學院學報,2017,047(011):791-795,800.[8]王小紅.使用多重PCR技術(shù)快速檢測VAT和VAP患者常見病原菌的研究[D].蘭州大學,2012.[9]張秀麗,張沛,韓志偉,等.基于多重PCR技術(shù)檢測食源性致病菌的試劑盒及方法:,CN112831603A[P].2021.[10]賈昕,張勝楠,李明,等.眼部感染常見病原體的實時熒光多重PCR快速檢測試劑盒:,CN104561378A[P].2015.[11]王俊霞,鄭龍,祝巖波,等.一種同時檢測多種病原體的五重PCR檢測方法:,CN106520986A[P].2017.[12]吉尚志,楊宇,王靜