【摘要】微生物感染性疾病是临床发病最广泛、种类最多的疾病之一,病情可轻可重,大大危害了人民的生命安全和健康。随着新型微生物的出现,以及已知的微生物的不断变异,寻找新型的快速、便捷、准确的微生物检验方法是临床检验中越来越受到重视的课题。现有的微生物快速检验的方法也涉及到分子生物学、免疫学等多方面的技术。本文通过总结近几年国内外相关文献和临床资料,对微生物快速检验的技术作一综述。
【关键词】微生物快速检验;临床;感染
【中图分类号】R446.5 【文献标识码】A 【文章编号】2095-1752(2017)23-0006-02
感染性疾病是临床常见、高发的疾病。由于抗生素的滥用,细菌耐药性的增强,感染性疾病已对人们生命安全造成严重威胁[1]。致病微生物的检测是临床诊断最重要的检测指标之一,而寻找一种快速可靠的检测方法是临床提高诊断效率的重要手段。目前,微生物快速检测有多类方法,如分子生物学技术、免疫学技术、生物分子传感器、细菌毒素、流式细胞术等。本文将对上述各类方法进行综述。
1.分子生物学技术的应用
分子生物学是一门新兴学科。随着生命科学的发展,人们对生物体的认知已经逐渐深入到微观水平。分子生物学技术可从分子水平为医师提供诊断依据,已广泛渗透至其他学科技术中。分子生物学技术的应用使微生物快速检测已不仅仅局限于微生物的生理特征和外部结构,微生物的细胞结构、核酸、甚至是分子结构也正在被探索开发,由此产生了核酸杂交技术、聚合酶链反应(PCR),这使得微生物检测变得更快速、灵敏、可靠,目前已在临床得到广泛应用。王兆芬[2]等通过钩端螺旋体DNA合成flaB引物,利用PCR-斑点杂交技术对其进行快速检测,检测结果灵敏、特异、快速,应用于钩端螺旋体的快速检测和疫情监测具显示出明显优势。基因芯片是近年来新兴的分子生物学应用于微生物检测的典型方法。基因芯片技术的优点是样品用量少、检测快速高效,缺点在于成本高、芯片特异性和敏感性不足。但对于有耐药性的细菌,该技术可检测出细菌的耐药基因,由此可针对耐药基因研发出抗耐药的抗生素,大大促进抗感染药物的发展。邓冠华[3]等以16S rRNA基因为目的基因,应用基因芯片对金黄色葡萄球菌、铜绿假单胞菌、大肠杆菌等8种临床常见的致病细菌进行检测,结果显示50份样本均可在8h内出具检测结果,且所选用的探针对所有样本均得到了准确地检测结果,值得临床借鉴。
2.免疫学的应用
免疫分析技术应用于微生物快速检验已有多年历史,已逐渐成为最常用的微生物快速检验的方法。免疫学方法主要包括:荧光免疫分析、酶联免疫分析、放射免疫分析、生物发光免疫分析、化学发光免疫分析以及时间分辨荧光免疫分析等方法[4]。免疫学分析技术的优势在于,不仅足以检验出标本中的微生物,还可省略培养细胞和细菌的步骤,快速高效。尤其酶联免疫法、抗血清凝集技术和荧光抗体检测等技术具有易操作、应用广泛的特点。崔辰等[5]建立了化学发光酶联免疫法用于快速检测猪O型口蹄疫病毒抗体,特异性为100%,板内变异系数在1.10%~6.70%之间,板间变异系数在0.66%~4.80%之间,特异性和重复性较好,灵敏度高于酶联免疫吸附测定法(ELISA)。王军[6]等建立了溶藻弧菌的间接荧光抗体检测方法,结果显示溶藻弧菌检出率为100%,分析时间短,具有高度特异性。
3.生物分子传感器的应用
生物分子传感器是一种将分子诊断和传感器技术结合在一起的新技术,广泛应用于感染病诊断、药物筛选等,在临床、生命科学、生物医学等领域均受到重视。DNA生物传感器是最常见的生物分子传感器,其检测微生物速度最快仅为20s一个样本[7-10]。若将多个电化学DNA传感器相结合制成基因芯片,如电化学DNA芯片,可使其不仅具有电化学的高敏感性,还有生物识别的高特异性。临床上曾有利用电化学DNA传感器检测隐孢子虫的案例,其检测限可达ppm级别,为微小原虫的检测开辟了一种全新的方法。也有学者报道,将抗体固定到压电生物传感器的电极上,然后在晶体上加以交流电场,并逐渐增大电压至临界点后,即可捕获样本中的病毒粒子,并可通过病毒的结合力差异判断病毒的种类。
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4.细菌毒素技术的应用
细菌毒素是由细菌产生的致病性的毒素,一般分为内毒素和外毒素,分泌到菌体外的称为菌体外毒素;含在菌体内、在菌体破坏后而放出的,称为内毒素。毒素毒力大小决定了致病性的强弱,不同细菌的毒素也有所不同。因此,通过提取细菌毒素检测其毒素种类和毒力大小可快速检测细菌的种类,且检测结果相对于细菌培养更为可靠。目前国外已有检测毒素VT-1和VT-2的试剂上市[11-12],裂解菌体后,只需将该试剂与释放出的毒素培养24h即可肉眼判断毒素是否凝集,快速简便。
5.流式细胞术(FCM)的应用
流式细胞术(Flow Cytometry,FCM)是一种综合流体力学、免疫学、光学、细胞化学等多种技术的较为先进的方法,可基于功能水平对细胞的物理或化学性质进行分析。FCM能够同时快速分析上万个细胞,可满足临床同时对大量细菌逐个进行快速、多参数测定的需要[10]。目前,FCM多用于药品检测、水质监测、化妆品业、食品加工业等。由于FCM可检测微生物的活性和功能状态,因此对于有益菌的应用相对多于致病菌,加之前期运行成本高,且必须要求为液体样本,临床上应用略受局限,未来有待于进一步开发。
微生物感染是临床常见的疾病,轻者影响人民日常生活,重者危害人民生命安全。临床对检验科检验微生物的速度、准确性提出了更高的要求[13]。随着医学的发展,生物医学、临床医学、计算机技术以及电化学等各学科之间相互渗透,微生物快速检测的方法不断被提出,并具有较好的敏感度、特异性、准确度,且更加简便、经济适用,大大提高了人民的生活质量,造福了社会,同时也促进了医学检验学的发展。
【参考文献】
[1]甘蓓,胡晓云,胡文斌等.纳米磁分离技术在食品微生物快速检测领域的应用[J].江西化工,2015,(4):16-17.
[2]王兆芬,蒋秀高,耿排力等.聚合酶链反应和地高辛标记的核酸杂交技术用于钩端螺旋体的检测[J].中华流行病学杂志,2006,27(7):607-609.
[3]邓冠华,郑璇,胡一敏等.应用基因芯片快速检测临床常见细菌[J].中华检验医学杂志,2011,34(11):1012-1016.
[4]崔博,田有文,刘思伽等.高光谱成像技术在农畜产品有害微生物快速检测中的研究进展[J].食品工业科技,2016,37(17):366-371.
[5]崔辰,黄立纲,李晶等.猪O型口蹄疫病毒抗体化学发光酶联免疫检测方法的建立[J].生物工程学报,2016,32(11):1519-1530.
[6]王军,鄢庆枇,苏永全等.溶藻弧菌的间接荧光抗体快速检测[J].海洋科学,2002,26(7):1-4.
[7]李世红.电化学DNA芯片快速检测临床病原微生物的研究进展[J].医学综述,2013,19(24):4508-4511.
[8]罗金平,田青,周爱玉等.微生物快速检测用生物传感器基本特性研究[J].微纳电子技术,2007,44(7):383-386.
[9]陆国健.临床微生物快速检验技术研究进展[J].中国现代药物应用,2013,7(13):218-220.
[10] M Fukushima,K Kakinuma,H Hayashi.Detection and identification of Mycobacterium species isolates by DNA microarray[J].Journal of Clinical Microbiology,2003,41(41):2605-2615.
[11] AG Gehring,PL Irwin,SA Reed.Enzyme-linked immunomagnetic chemiluminescent detection of Escherichia coli O157:H7 [J].Journal of Immunological Methods,2004,293(1-2):97-106.
[12] LI Xiu-Zhen,LV Hou-Dong,CW Shan.Exploring ways of teaching to foster testing and diagnostic ability in students majoring in laboratory medicine[J].Journal of Pathogen Biolog,2011,6(11):872-877.
[13] AG Gehring,SI Tu.Enzyme-linked immunomagnetic electrochemical detection of live Escherichia coli 0157:H7 in apple juice[J].Journal of Food Protection,2005,68(1):146.
论文作者:王颖
论文发表刊物:《医药前沿》2017年8月第23期
论文发表时间:2017/8/31
标签:微生物论文; 快速论文; 技术论文; 细菌论文; 毒素论文; 免疫论文; 传感器论文; 《医药前沿》2017年8月第23期论文;