【生物學技術在病原微生物檢測中的應用研究5600字（論文）】

生物學技術在病原微生物檢測中的應用研究目錄TOC\o"1-2"\h\u3764關鍵詞：分子生物學技術；病原微生物檢驗:應用 3179371、引言 370662.生物學技術在病原微生物檢驗中的應用 4156292.1病原微生物生物傳感器檢測技術 4296252.2基因芯片技術 4151292.3核酸探針技術在病原微生物檢測中的應用 4116493、分子生物學技術在不同病原菌檢測的應用 573303.1乙肝病毒檢測中的分子生物學應用 5236483.2尿路感染細菌檢測中的分子生物學應用 554283.3結(jié)核分枝桿菌檢測中的分子生物學應用 6256654、討論 695814.1PCR與傳統(tǒng)檢測方法的對比 6179534.2PCR技術的局限性 7106965.結(jié)語與展望 75692參考文獻 8摘要：致病微生物的檢測對于藥品、食品等許多行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。分子生物學技術的進步極大的提升了病原微生物檢測結(jié)果的可靠性和準確性，對病原微生物領域的發(fā)展具有促進作用。目前，在病原微生物檢測實踐中的分子生物學技術包括聚合酶鏈反應技術、生物傳感器技術、核酸探針技術和基因芯片技術。不同的技術有不同的應用范圍和優(yōu)缺點。分子生物學技術在病原微生物檢測中的應用，可以促進檢測范圍的不斷擴大和準確性的顯著提高，其發(fā)展前景十分廣闊。關鍵詞：分子生物學技術；病原微生物檢驗:應用1、引言隨著科學技術的不斷進步和分子生物學技術的逐步成熟，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域的進步。同時，最近幾年，因為科學技術的高速發(fā)展，分子生物學技術在病原微生物檢測中的應用在某些程度上極大地促進了傳統(tǒng)微生物檢測發(fā)生轉(zhuǎn)變[1]。隨著微生物檢測范圍的擴大，其在微生物檢測方面的優(yōu)勢越來越突出，而生物大分子的功能研究對機構(gòu)和生物合成的檢測達到目標，提升了檢測的準確性[2]。分子生物技術作為一門基礎技術學科，主要研究生物大分子及其表達產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)、功能和相互作用。以研究RNA和脫氧核糖核酸為目的，致力于生物大分子核酸及其表達產(chǎn)物蛋白的結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控、關系和功能的研究[3]。目前，分子生物學技術屬于微生物領域中的新型檢測方法，使用者利用該技術可以進一步擴大微生物的檢測范圍，提高精準度。近年來，該技術已被廣泛推行。其在特異性微生物檢測中的優(yōu)秀成績，得到了相關研究人員的高度認可，極大地促進了相關領域如農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等的飛速發(fā)展[2]。目前，分子生物學技術作為一種先進的微生物檢測方法，通常采用聚合酶鏈反應(PCR)技術檢測病原菌，可以在DNA和RNA水平上有效地檢測微生物[4]。而基因芯片技術和會計探針技術的出現(xiàn)為微生物檢測提供了更多多樣的方式。這些技術的成功應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的分類，并基于分子生物學技術的優(yōu)勢的分析對其應用前景進行了展望。本文的重點是探討各種分子生物學技術在病原微生物檢測的特點,并探討了分子生物學技術總體而言在病原微生物檢測中的應用效果。2.生物學技術在病原微生物檢驗中的應用2.1病原微生物生物傳感器檢測技術該技術充分結(jié)合了分子生物學技術和傳感器技術的優(yōu)點。它是一種新型的病原體檢測技術，有效地推動了病原體檢測領域的發(fā)展[7]。隨著分子生物學檢測技術的不斷發(fā)展，生物傳感器技術已成為分子生物學檢測中不可或缺的重要技術之一。在某種意義上，生物傳感器技術可以理解為生物源材料、生物仿生材料和生物活性材料技術的有效整合[8]。生物源性材料主要包括蛋白質(zhì)工程和體重適宜抗體;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。2.2基因芯片技術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等的學科技術。其主要以玻片和尼龍膜為載體，通過單位面積上大量活性分子在載體上高密度排列，實現(xiàn)實時定點檢測多種微生物的目的[9]。因為該技術可以檢測出微生物的遺傳信息的作用，目前已被廣泛應用于基因序列分析、病原微生物感染診斷、耐藥機制及耐藥變異研究等方面[13]。與傳統(tǒng)技術相比，基因芯片技術可以在機體產(chǎn)生抗體前有效檢測感染，在短時間內(nèi)準確地確定病原的分型;同時，基因芯片技術可以有效地確定感染的程度和范圍，具有極高的檢測準確性，此外，基因芯片技術還具有樣本量少、測試自動化、小型化和并行化等優(yōu)點[10]。2.3核酸探針技術在病原微生物檢測中的應用核酸探針技術主要是基于堿基互補原理，有針對性、有目的地將標記的DNA片段與DNA雜交，通過跟蹤標記實現(xiàn)對病原微生物的檢測[11]。核酸探針技術應用非常廣泛，對不能觀察培養(yǎng)和生化鑒定的致病微生物具有良好的適用性。此外，它在肝炎病毒和流行病學的調(diào)查研究中也具有良好的適用性[12]。與傳統(tǒng)的檢測方法相比，會計探針技術能夠及時有效地檢測出植物病毒寄生引起的病害。3、分子生物學技術在不同病原菌檢測的應用3.1乙肝病毒檢測中的分子生物學應用乙型肝炎病毒具有高度傳染性，HBV病毒經(jīng)過大量復制后會侵入人的肝臟，機體經(jīng)歷抗原物質(zhì)的反應，從而刺激機體的免疫系統(tǒng)，造成免疫損傷[14]。若不及時抑制病毒復制，可進一步加重病情，導致機體持續(xù)不斷的發(fā)生炎癥反應，最終發(fā)展為肝硬化。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)的血清檢測的準確性已經(jīng)不能滿足需要[16]。酶聯(lián)免疫吸附法是臨床常用的血清檢測方法。它可以通過檢測特定的抗體和抗原來判斷是否有病毒感染，并直觀反映HBV入侵后機體的免疫應答水平是否活躍，從而為臨床診療提供參考依據(jù)。但該方法無法對病毒傳播程度、復制情況進行準確分析。有學者研究結(jié)果顯示，RT-PCR用于乙肝檢測中臨床價值優(yōu)于酶聯(lián)免疫吸附法，HBV復制情況可被相對準確的分析出來，便于制定治療對策。RT-PCR通過每毫升拷貝數(shù)定量發(fā)送檢測報告，能更真實、準確、直接反映患者的HBVDNA狀態(tài)。具有較高的敏感性和特異性。為臨床醫(yī)生判斷HBV的復制和感染狀況提供了更多的方便。同時，部分患者康復后仍有少量HBVDNA復制，但血清學檢測無法確定乙肝病毒是否完全清除，但通過定量檢測，RT-PCR可以及時檢測并糾正。綜上所述，RT-PCR檢測技術能夠準確反映乙型肝炎病毒的感染和復制狀況，有利于早期確定病情，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]。3.2尿路感染細菌檢測中的分子生物學應用解脈支原體、沙眼衣原體、生殖支原體和淋病奈瑟球菌等是導致泌尿生殖道感染的常見病原菌。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)檢測技術會有難度。PCR量子點熒光檢測技術優(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。3.3結(jié)核分枝桿菌檢測中的分子生物學應用肺結(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）技術開始逐漸應用于臨床，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，封閉式設計能夠減少檢測中帶來污染，且此項技術能在數(shù)小時內(nèi)生成結(jié)果。4、討論4.1PCR與傳統(tǒng)檢測方法的對比沙門氏菌是腸桿菌科中一大類重要致病菌，感染畜禽后可引起一系列的疾病，成為畜禽肉胴體、畜禽產(chǎn)品污染的重要來源，并可通過各種途經(jīng)傳染給人，引起人的食源性疾病。目前，國內(nèi)沙門氏菌的檢測通常用傳統(tǒng)的細菌培養(yǎng)法，從樣品的采集、運送、增菌培養(yǎng)，分離培養(yǎng)、生化鑒定，到最后的血清分型，至少要用3-5d的時間，此項操作繁瑣，檢測時間長，且靈敏度較低。而聚合酶鏈反應(PCR)是一種檢驗靈敏性高、特異性好且操作簡便、出結(jié)果快的分子生物學技術，是快速檢測致病菌的重要研究方向。雖然PCR技術以其敏感性、特異性、簡便、快速的優(yōu)點．廣泛應用于食源性細菌的測定。但其影響因素很多，如標本或核酸純化過程中出現(xiàn)的擴增反應抑制物、擴增儀孔間溫度的差異以及核酸提取中的隨機誤差，可造成假陰性結(jié)果的出現(xiàn)。又如，以前擴增產(chǎn)物的污染和核酸提取中標本間的交叉污染，也很容易出現(xiàn)假陽性結(jié)果。因此，PCR臨床應用必須要有嚴格的實驗室分區(qū)、實驗室管理和質(zhì)量控制措施，只有在充分了解PCR測定的不確定性的基礎上，采取相應質(zhì)控措施，才能確保實驗結(jié)果的準確性，而不致出現(xiàn)重大判斷失誤。4.2PCR技術的局限性PCR技術在食品科學領域的實際應用表現(xiàn)出簡便、高效、靈敏度高、特異性強等特點，但依然存在缺陷：（1）假陽性結(jié)果的產(chǎn)生:PCR極為靈敏,一旦有極少量外源DNA污染,就可能出現(xiàn)假陽性結(jié)果,且樣品間的交叉污染或時間延長都可能出現(xiàn)PCR產(chǎn)物的假陽性產(chǎn)生；（2）引物的問題:目前,PCR引物的合成是該技術普及的最大障礙,有待進一步改善；（3）穩(wěn)定性有待提高:各種實驗條件控制不當或靶序列的選擇不當,都可能導致產(chǎn)物突變或降低其靈敏度和特異性。因此,如何利用與其他技術的結(jié)合使PCR成為一種穩(wěn)定、易操作且成本低廉的技術將是發(fā)展的方向。5.結(jié)語與展望總之，分子生物學技術是一門新技術。與傳統(tǒng)的檢測技術相比，分子生物學技術PCR在病原微生物檢測領域具有明顯的優(yōu)勢，有效地提高了檢測結(jié)果的可靠性和準確性，具有廣泛的應用和良好的發(fā)展前景。隨著科學技術的發(fā)展，該技術的自動化程度、特異性和靈敏度越來越高。同時，通過多種分子生物技術的有機結(jié)合，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用。只有綜合各種技術，仔細分析檢測結(jié)果，才能為微生物檢測的效率和準確性提供充分的保障。在未來的發(fā)展中，應注意在單一技術開發(fā)的基礎上，對多種檢測技術進行整合和應用，從而有效地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的進一步發(fā)展，小小的一塊芯片就可以檢測出多種病原體。而pcr技術在乙型肝炎病毒，尿路感染的應用無不顯示了其優(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，主要以生物學技術作為手段，將生命科學發(fā)展的新大門打開。隨著臨床上不斷應用生物學技術，且應用范圍也在不斷擴大，促使現(xiàn)代醫(yī)學由傳統(tǒng)細胞學水平逐漸朝著基因水平和分子水平發(fā)展，而且逐漸形成新的一門學科，即分子微生物學。隨著該門學科的不斷應用和發(fā)展之下，促使人們逐漸深入認識微生物，從探究微生物外部結(jié)構(gòu)，逐漸轉(zhuǎn)向研究微生物內(nèi)部基因結(jié)構(gòu)，促使微生物檢測由生化免疫水平逐漸朝向基因水平進行發(fā)展。目前，在臨床檢驗病原微生物工作中，已經(jīng)廣泛應用分子生物學技術，而且還對以往檢驗病原微生物時所存在的不足之處進行改善，從而達到準確、有效、快速的檢測目的。參考文獻[1]侯瑞生,王麗,張勤,等.多重PCR技術及其在病原體檢測中的應用[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技術及其在幾類病原體檢測中的應用[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)用技術在病原體檢測中的應用及比較[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技術在兒童呼吸系統(tǒng)病毒感染病原體檢測中的應用[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