分子生物学技术在微生物检验中的应用研究进展

分子生物学技术在微生物检验中的应用研究进展 路则宝 1，白现广 2 （1.楚雄医药高等专科学校，云南楚雄 675005；2.平顶山学院，河南平顶山 467099） 摘 要：随着分子生物学技术的不断发展，新的微生物检验技术和方法被广泛的研究 和应用.近年来经过国内外学者不断努 力，已创建不少快速、简便、特异、敏感、低耗和适用的微生物检验技术和方法，尤其是 利用分子生物学技术，以核酸生物化学 为基础的聚合酶链反应、核酸探针、生物芯片等技术和方法尤为突出.本文就相关分子生物 学技术在微生物检验中的最新应用研究 进展进行综述. 关键词：分子生物学技术；微生物检验；聚合酶链反应；核酸探针；生物芯片 中图分类号：Q7 文献标识码： A 文章编号：1008-9128（2013）02-0061-06 收稿日期：2012-12-11 作者简介：路则宝， （1980） ，男，山东汶上人，硕士研究生，讲师，研究方向：微生物 与免疫学. 分子生物学技术是 21 世纪主导技术之一，它 的发展大大拓宽和深化了微生物检验技术的发展， 使医学工作者能从 DNA、RNA 水平上对病原微生 物进行检测.其中聚合酶链反应（plolymerase chain reaction，PCR ）作为体外核酸扩增技术在病原微生 物的检测和鉴定、病毒基因的快速诊断、肿瘤基因 的筛查等方面广泛应用.核酸探针技术以其敏感、特 异、快速等特点已应用于病原菌的检测.生物芯片 （bio- chip ）技术也以其特有的高通量、多信息量、 可快速同时检测多种待检样品的特点在病原菌的检 测方面具有独特的优势1.现对 PCR、核酸探针和生 物芯片等分子生物学技术在微生物检验中的最新应 用研究进展进行综述，以期为相关的研究提供有价 值的参考. 1 PCR 技术 PCR 技术在微生物检验中最有价值的应用领域 就是对病原微生物的检测.通过在同一反应管中同时 加上多种病原微生物的特异性引物进行扩增，可用 于多种病原微生物的同时检测或鉴定出是哪种病原 微生物感染2.我国 20 世纪 90 年代中期，PCR 技术已 经广泛地用于检测感染性病原微生物，如人类免疫 缺陷病毒（HIV） ，肝炎病毒（HBV ） 、HCV、性 病致病菌等病原菌的检验3，现在 PCR 技术也已经 应用于检测鉴定分枝杆菌和检测结核杆菌耐药基因 4，近几年来令全球恐慌的禽流感的致病病毒的检测 也采用了 PCR 手段5. PCR 技术具有快速、灵敏、准确的优点，只要 样本中有一个病原体存在，在理论上，通过 PCR 就 可以检测到.PCR 技术不受混合标本的影响，可轻易 从含有大量正常菌群的标本中鉴定病原菌6，而且对 于一些不易分离培养，生长缓慢或不能人工培养， 血清学方法不能明确或者检测灵敏度底的病原菌， 比如分支杆菌、幽门螺杆菌、支原体衣原体、螺旋 体、大多数病毒等，应用 PCR 技术则具有独特的优 势7，因此 PCR 技术在病原微生物检测和鉴定方面有 着广阔的应用前景. 当然常规 PCR 技术也存在很多的问题，如出 现假阳性、形成引物二聚体、传统的 PCR 技术一次 扩增只能检测一种微生物、RNA 病毒的 PCR 检测操 作繁琐，中间污染环节多，易出现假阳性或假阴性 结果等.为了弥补上面这些不足，一些新的 PCR 技术 逐渐衍生出来并被用于实践，如热启动 PCR、巢式 PCR、逆转录 PCR、多重 PCR、通用引物 PCR、PCR 单链构象多态性分析、随机引物 DNA 多态性扩增 （RAPD ） 、限制性长度多态性分析（RFLP ） 、实 时荧光 PCR（real-time PCR）等 8. 综上，PCR 技术将来有可能完全改变微生物检 验的发展，使微生物检验发展为分子水平上的确 诊，而不再局限于外部形态结构和生理特性等一般分子生物学技术在微生物检验中的应用 研究进展 路则宝 1，白现广 2 （1.楚雄医药高等专科学校，云南楚雄 675005；2.平顶山学院，河南平顶山 467099） 摘 要：随着分子生物学技术的不断发展，新的微生物检验技术和方法被广泛的研究 和应用.近年来经过国内外学者不断努 力，已创建不少快速、简便、特异、敏感、低耗和适用的微生物检验技术和方法，尤其是 利用分子生物学技术，以核酸生物化学 为基础的聚合酶链反应、核酸探针、生物芯片等技术和方法尤为突出.本文就相关分子生物 学技术在微生物检验中的最新应用研究 进展进行综述. 关键词：分子生物学技术；微生物检验；聚合酶链反应；核酸探针；生物芯片 中图分类号：Q7 文献标识码： A 文章编号：1008-9128（2013）02-0061-06 收稿日期：2012-12-11 作者简介：路则宝， （1980） ，男，山东汶上人，硕士研究生，讲师，研究方向：微生物 与免疫学. 分子生物学技术是 21 世纪主导技术之一，它 的发展大大拓宽和深化了微生物检验技术的发展， 使医学工作者能从 DNA、RNA 水平上对病原微生 物进行检测.其中聚合酶链反应（plolymerase chain reaction，PCR ）作为体外核酸扩增技术在病原微生 物的检测和鉴定、病毒基因的快速诊断、肿瘤基因 的筛查等方面广泛应用.核酸探针技术以其敏感、特 异、快速等特点已应用于病原菌的检测.生物芯片 （bio- chip ）技术也以其特有的高通量、多信息量、 可快速同时检测多种待检样品的特点在病原菌的检 测方面具有独特的优势1.现对 PCR、核酸探针和生 物芯片等分子生物学技术在微生物检验中的最新应 用研究进展进行综述，以期为相关的研究提供有价 值的参考. 1 PCR 技术 PCR 技术在微生物检验中最有价值的应用领域 就是对病原微生物的检测.通过在同一反应管中同时 加上多种病原微生物的特异性引物进行扩增，可用 于多种病原微生物的同时检测或鉴定出是哪种病原 微生物感染2.我国 20 世纪 90 年代中期，PCR 技术已 经广泛地用于检测感染性病原微生物，如人类免疫 缺陷病毒（HIV） ，肝炎病毒（HBV ） 、HCV、性 病致病菌等病原菌的检验3，现在 PCR 技术也已经 应用于检测鉴定分枝杆菌和检测结核杆菌耐药基因 4，近几年来令全球恐慌的禽流感的致病病毒的检测 也采用了 PCR 手段5. PCR 技术具有快速、灵敏、准确的优点，只要 样本中有一个病原体存在，在理论上，通过 PCR 就 可以检测到.PCR 技术不受混合标本的影响，可轻易 从含有大量正常菌群的标本中鉴定病原菌6，而且对 于一些不易分离培养，生长缓慢或不能人工培养， 血清学方法不能明确或者检测灵敏度底的病原菌， 比如分支杆菌、幽门螺杆菌、支原体衣原体、螺旋 体、大多数病毒等，应用 PCR 技术则具有独特的优 势7，因此 PCR 技术在病原微生物检测和鉴定方面有 着广阔的应用前景. 当然常规 PCR 技术也存在很多的问题，如出 现假阳性、形成引物二聚体、传统的 PCR 技术一次 扩增只能检测一种微生物、RNA 病毒的 PCR 检测操 作繁琐，中间污染环节多，易出现假阳性或假阴性 结果等.为了弥补上面这些不足，一些新的 PCR 技术 逐渐衍生出来并被用于实践，如热启动 PCR、巢式 PCR、逆转录 PCR、多重 PCR、通用引物