微生物检验中分子生物学技术的应用进展

微生物检验中分子生物学技术的应用进展

李炬林

成都市双流区第一人民医院 四川成都 610200

【摘要】本文主要对分子生物学技术在微生物检验中的应用进行综述，希望为分子生物技术在微生物检验中的应用提供更加科学的技术支持，使得我国微生物检验工作的效率与质量得到进一步提升。

【关键词】微生物检验；分子生物学技术；应用进展

传统微生物检验方式是存在一定局限性的，较容易出现误差。分析原因，即使微生物为同一种类型，也是可能存在不同的性状、形态的。将分子生物学技术应用在微生物检验工作中，对于提高检验范围及精准程度具有积极作用。而且，随着分子生物学技术的普遍应用，其技术会得到进一步发展

1 PCR技术

聚合酶链反应（plolymerase chain reaction，PCR）技术是分子生物技术中比较常见的一种。在微生物检验工作中，该技术主要对病原微生物进行检测，具体方式是在同一反应管中共同加入不同类型的的病原微生物，在鉴定病原微生物的同时，还可以辨别出是哪种病原微生物导致病出现原菌生物感染的。从上世纪90年代中期开始，PCR技术就已经逐渐广泛地应用于微生物检验中，初期主要应用在HIV、HBV、HCV、性病致病菌病原微生物的检查工作中。近年来，随着技术的进步与普及，已经逐渐应用与分歧杆菌、结核杆菌耐药基因、禽流感病毒检测等微生物检验工作中。

从长期的PCR技术使用情况来看，其在微生物检验工作中表现出了检测效率高、检测灵敏度高、检测准确性高等优势[1]。从PCR技术的理论方面来说，只要病原体存在，就可以通过PCR技术将病原微生物找出来，而且该技术几乎不会受到混合检测样本的影响。除此之外，如果病原微生物存在生长缓慢、无法进行人工培养、血清学检测方式不够精确等情况，比如幽门螺杆菌、螺旋体、分枝杆菌等，在PCR技术的干预下，同样是可以进行精确检查的。然而，从近阶段的PCR技术使用情况来说，其在微生物检验这种的应用是存在一定局限的。比如，病原微生物的检测在操作过程中比较容易受到污染，容易出现假阳性或阴性结果，操作流程比较复杂等等。为了对上述相关问题进行改正，检测人员建议在PCR技术中添加热启动PCR、逆转录PCR、巢式PCR等。简单来说，微生物检验工作中PCR技术的使用，可以使得分子生物学技术的应用效果得到提升。

2 生物芯片技术

生物芯片在技术最早于上世纪90年代中期的分子生物学技术中应用。其中包括了物理学、生物学、化学、微电子学、计算机科学等多学科专业知识，可以说是一种尖端的技术[2]。具体来说，根据反应体系的不同状态，生物芯片可以分为固相芯片、液相芯片；根据检测对象类型的不同，可以分为基因芯片、蛋白芯片。其中，与固相芯片相比，液相芯片属于新型生物芯片形态，其优势为检测信息质量高、检测时间段、检测精确度高等。因此，近年来已经在基因检测、细胞因子检测、药物检测、蛋白质分析等微生物检验工作中广泛应用。与液蛋白芯片相比，基因芯片是一种新型的生物芯片形态，其特点为可以准确且快速的将病原体遗传信息显示出来。基于此，该技术在诊断病原微生物感叹、基因序列分析、病原菌变异机制研究、研制抗感染药物、基因分型调查、大肠埃希菌检测等微生物检验工作中广泛应用[3]。除此之外，基因芯片技术的不段发展，使得微生物检验工作也在不断向前进步。由此我们可以大胆建设，在一张基因芯片上实现对全部病原菌的检测在未来极有可能成为现实。简单来说，微生物检验工作中生物芯片技术的应用，不需要过多样本，就可以达到比较高的检测准确性，值得在临床中进行应用，而且具有良好的发展前景。

3 核酸探针技术

将带有标记的特异DNA作为载体，核酸探针技术可以应用，其原则为碱基互补配对，流程则是将核酸探针与带有标记的特异DNA片段杂交，后再通过一定方式对标记物进行测定。现阶段，微生物检验工作中的核酸探针技术主要可以分为放射性标记应用方式与非放射性标记应用方式两种[4]。其中，使用频率最高的是非放射性标记应用方式，该方式主要包括生物素标记、免疫标记、地高辛标记等。生物素标记方式，近年来，生物素标记检测方式在产肠毒素大肠杆菌、沙门氏菌、乙型肝炎病毒微生物检测工作中应用比较普遍。

在微生物检验工作中，核酸探针的使用可以对无法进行生化、无法培养、具有不可观察微生物类型微生物的检验，所以在病毒检测与病原体检测工作中应用愈发广泛。除此之外，该技术在细菌内抗药基因检测、流行病学调查、食品污染特性检测等工作中都可以应用。

4 发展趋势

从近年来分子生物技术在微生物检验中的应用情况来看，其主要发展趋势可以总结为以下三方面：其一，向高度特异性、灵敏性、自动化方面发展；其二，加深与其他学科领域之间的融合，不断对检验范围进行扩展；其三，是不断发掘新的分子生物学技术，并不断将其应用在微生物检验工作中。微生物检验也可以应用与食品领域，ATP生物发光法的应用可以快速检测出生乳中的细菌情况，而且具有快速、便捷、准确的特点，对于牛奶中细菌数量的检测，一般可以在5-10min内完成

[5]。此外，高效液相色谱、气相色谱的分析也在致病微生物检验中有所应用。该情况下需要根据病原体化学组成的不同，或是所产生的代谢物差异，利用色谱对各种液体中的细菌代谢产物、细胞中的脂肪酸、氨基酸、多糖等进行分析，进而确定其中病原微生物的特异性化学标志成分，以此实现辅助检测与诊断的目的。

5 结束语

综上所述，近年来分子生物学技术已经在微生物检验工作中广泛应用，而且逐渐表现出了其特有优势，比如检验精确度比较高、检验范围比较广、检验效率比较高等等，可以为临床治疗工作提供更过更加科学且精确的数据，进而为相关诊断与治疗工作的开展提供可靠参考依据。加之，分子生物学技术研究的不断深入，与其他技术的融合愈发程度，可以使用微生物检验效果得到进一步提升。

参考文献：

[1]张玲玲,崔嵩嵩.生物检测技术PCR在兽医微生物检测中的应用[J].畜牧兽医科技信息,2021(12):37-38.

[2]于欣欣.生物芯片技术及其在食品检测中的应用[J].食品安全导刊,2020(18):144-144.

[3]张力支,魏亚楠,王雪辉,薛景壮,齐珈俪,王先钰,王磊,宿红艳.基于纳米金核酸探针的新型试纸条对灿烂弧菌快速检测[J].生物工程学报,2021,37(09):3323-3333.

[4]徐梅,李艳梅.分子生物学技术在医药学领域的应用[J].中学生物教学,2021(33):84.

[5]刘玮,路颖,于庆潭.分子生物学技术在生物战病原微生物检测中的应用[J].国际检验医学杂志,2021,42(23):2927-2930.