现代病原微生物检验技术的状况

【中图分类号】R446.5【文献标识码】A【文章编号】1672－3783(2012)09－0502－01

【摘 要】：一直以来,人类与病原微生物之间的斗争从未间断过.随着现代科学技术的发展,人们检测病原微生物的技术也在不断提高,这大大降低了其对人畜的危害.本文主要讲述了现代病原微生物检验技术的发展状况.其中以PCR和DNA芯片技术为代表的分子生物学技术的发展,大大提高了病原微生物检验技术.

【关 键 词】：病原微生物；检验技术；分子生物学

人类进入21世纪,虽然医疗事业已经发展到了历史最高点,但是感染性疾病仍然是危害人类健康的重要疾患,其中造成人类感染的病原微生物种类纷繁复杂,范围覆盖面更广,而且耐药性越来越强,其中还有一些传统的病原微生物像结核分支杆菌等又出现死灰复燃的现象,同时还出现了许多新的病原体,如2003年底出现的SARS病毒以及2004年又出现禽流感病毒.这些病毒给病原微生物的检测带来巨大困难,严峻的现实要求病原微生物检验技术不断更新.人类与病原微生物之间的斗争越来越激烈,本文所讲述的是现代的生物科学技术的发展现状.

一、传统微生物检验技术

传统病原微生物的检查是以染色、培养和生化鉴定等为主,这些方法测试结果比较可靠,特别是微生物的分离培养在当前形势下,该方法仍然是很多微生物病原体检测的"金标准".然而,细菌在生长繁殖时需要耗费不少的时间,这使得检测周期一直不能降低；与此同时,很多病原体的培养还会与营养需求、抗生素的使用以及病原体含量多少等因素相关.然而由于时代的发展,这种技术已远远不能满足对各种病原微生物的诊断,特别是针对流行病学的研究.随着现代科学技术的不断发展,特别是物理化学技术、分子生物技术、免疫学等的不断发展,新的微生物诊断技术和方法己广泛被应用.

二、物理化学技术

物理化学技术主要是利用一些物理和化学反应来进行检测微生物,具体有色谱检测法和电阻抗法.

（1）色谱检测法

在色谱检测法中,将细菌混合物通过不同固定相和流动相,进行溶解、解析、吸附和脱附等相关物理过程,在进行多次反复后得到分离,最后运用各种检测手段对细菌的属、种甚至株进行鉴定.在高效液相色谱法中,其分辨率高、分析速度快,同时操作简单方便.

（2）电阻抗法

在电阻抗法中,它是在微生物代谢过程中,通过检测培养基导电特性变化,从而快速测定样品中微生物含量.主要原因是由于生理代谢,在微生物培养过程中,培养基中的一些如碳水化合物、类脂、蛋白质等电惰性物质逐渐转化为电活性物质.随着微生物数量的增长,培养基中电活性物质逐渐取代了电惰性分子,而使得培养基导电性增强,最终导致电阻抗降低.

三、分子生物学技术

21世纪将迎来以分子生物技术为代表的生命科学的时代.最近发展起来的分子生物学基因诊断技术已经广泛应用在医学、遗传学等各个领域,这不断促使现代医学由细胞水平向分子水平、基因水平转变,从而形成了分子微生物学,这就满足了人们对微生物的认识需求：从以前的外部结构特征逐步转到现状微生物的内部基因结构特征研究.同时,微生物的检测技术相应的转向到基因水平的检测.在此基础上产生的众多新的检测技术中,具有敏感、特异、快速等多种优点的核酸杂交和聚合酶链反应(PCR)现在已经应用到了病原微生物的检测中.此外,DNA芯片技术的兴起,为微生物学的检测带来了日新月异的革命.

（1）核酸杂交和聚合酶链反应（PCR）技术

PCR技术的高度敏感性和特异性应用在病原体检测上时的优势如下：常规方法常难以准确检测一些对形态和生化反应不典型的微生物鉴定,但是PCR技术的出现,使得其成为可能,即使在出现大量死菌的情况下,也能做出准确而快速的鉴定；同时它还不受混合标本的影响,能够很方便地从含有大量正常菌群的标本中检测出病原菌；而且,对于如分支杆菌、幽门螺杆菌、支原体等一些生长缓慢甚至难于培养的微生物,采用PCR技术来鉴定这类菌株也有重要意义,采用其他方法则很难获得信息.

（2）基因（DNA）芯片技术

生物芯片是基于玻片和尼龙膜等的载体,有序排列了很多生物活性分子.这些分子在单位面积上密度非常高,从而在一次试验下,就能够同时检测到多种疾病或者对多种生物样品进行分析.

生物芯片根据芯片上固定的生物活性分子的不同可以分为蛋白芯片和基因芯片.而基因芯片的活性分子是寡核苷酸探针或靶DNA.DNA芯片与传统的检测方法相比,具有少样品需求、可快速、准确、高效地显示病原体的遗传信息的优点,已被广泛应用在分析宰基因序列、快速诊断病原微生物感染、研究变异及耐药机制、揭示发病机制以及感染性疾病的诊断和治疗等.由此可见,基因芯片技术发展前景和空间非常广阔.

随着科技的发展,计算机技术在不断提高.现代病原菌微生物检测将沿着高度自动化和简便快速的方向发展,其中尤其是对于分子生物学技术：通过在病原菌诊断、鉴定以及基因检测等方面成功运用自动化仪器,生物芯片技术的发展最终将完全改变临床病原菌检验的现状,实现集高效、高质和廉价等与一体的技术.同时,随着各学科之间的交叉发展,越来越多的新的检测技术将会不断涌现,从而不断促进病原微生物检验技术的发展.