【生物学技术在病原微生物检测中的应用研究5600字（论文）】

生物学技术在病原微生物检测中的应用研究目录TOC\o"1-2"\h\u3764关键词：分子生物学技术；病原微生物检验:应用 3179371、引言 370662.生物学技术在病原微生物检验中的应用 4156292.1病原微生物生物传感器检测技术 4296252.2基因芯片技术 4151292.3核酸探针技术在病原微生物检测中的应用 4116493、分子生物学技术在不同病原菌检测的应用 573303.1乙肝病毒检测中的分子生物学应用 5236483.2尿路感染细菌检测中的分子生物学应用 554283.3结核分枝杆菌检测中的分子生物学应用 6256654、讨论 695814.1PCR与传统检测方法的对比 6179534.2PCR技术的局限性 7106965.结语与展望 75692参考文献 8摘要：致病微生物的检测对于药品、食品等许多行业的发展具有重要意义。分子生物学技术的进步极大的提升了病原微生物检测结果的可靠性和准确性，对病原微生物领域的发展具有促进作用。目前，在病原微生物检测实践中的分子生物学技术包括聚合酶链反应技术、生物传感器技术、核酸探针技术和基因芯片技术。不同的技术有不同的应用范围和优缺点。分子生物学技术在病原微生物检测中的应用，可以促进检测范围的不断扩大和准确性的显著提高，其发展前景十分广阔。关键词：分子生物学技术；病原微生物检验:应用1、引言随着科学技术的不断进步和分子生物学技术的逐步成熟，病原菌检测的优势越来越明显，在很大程度上推动了病原菌检测领域的进步。同时，最近几年，因为科学技术的高速发展，分子生物学技术在病原微生物检测中的应用在某些程度上极大地促进了传统微生物检测发生转变[1]。随着微生物检测范围的扩大，其在微生物检测方面的优势越来越突出，而生物大分子的功能研究对机构和生物合成的检测达到目标，提升了检测的准确性[2]。分子生物技术作为一门基础技术学科，主要研究生物大分子及其表达产物的结构、功能和相互作用。以研究RNA和脱氧核糖核酸为目的，致力于生物大分子核酸及其表达产物蛋白的结构、功能、调控、关系和功能的研究[3]。目前，分子生物学技术属于微生物领域中的新型检测方法，使用者利用该技术可以进一步扩大微生物的检测范围，提高精准度。近年来，该技术已被广泛推行。其在特异性微生物检测中的优秀成绩，得到了相关研究人员的高度认可，极大地促进了相关领域如农业、医药、食品等的飞速发展[2]。目前，分子生物学技术作为一种先进的微生物检测方法，通常采用聚合酶链反应(PCR)技术检测病原菌，可以在DNA和RNA水平上有效地检测微生物[4]。而基因芯片技术和会计探针技术的出现为微生物检测提供了更多多样的方式。这些技术的成功应用提高了检测的效率和检测准确性，对促进生物研究富有正向的作用[5]。本文详细介绍了分子生物学技术的分类，并基于分子生物学技术的优势的分析对其应用前景进行了展望。本文的重点是探讨各种分子生物学技术在病原微生物检测的特点,并探讨了分子生物学技术总体而言在病原微生物检测中的应用效果。2.生物学技术在病原微生物检验中的应用2.1病原微生物生物传感器检测技术该技术充分结合了分子生物学技术和传感器技术的优点。它是一种新型的病原体检测技术，有效地推动了病原体检测领域的发展[7]。随着分子生物学检测技术的不断发展，生物传感器技术已成为分子生物学检测中不可或缺的重要技术之一。在某种意义上，生物传感器技术可以理解为生物源材料、生物仿生材料和生物活性材料技术的有效整合[8]。生物源性材料主要包括蛋白质工程和体重适宜抗体;生物活性物质主要包括蛋白质、酶、抗体、核酸、抗原和细胞器。2.2基因芯片技术基因芯片在一定程度上融合了生物学、计算机科学和微电子学等的学科技术。其主要以玻片和尼龙膜为载体，通过单位面积上大量活性分子在载体上高密度排列，实现实时定点检测多种微生物的目的[9]。因为该技术可以检测出微生物的遗传信息的作用，目前已被广泛应用于基因序列分析、病原微生物感染诊断、耐药机制及耐药变异研究等方面[13]。与传统技术相比，基因芯片技术可以在机体产生抗体前有效检测感染，在短时间内准确地确定病原的分型;同时，基因芯片技术可以有效地确定感染的程度和范围，具有极高的检测准确性，此外，基因芯片技术还具有样本量少、测试自动化、小型化和并行化等优点[10]。2.3核酸探针技术在病原微生物检测中的应用核酸探针技术主要是基于碱基互补原理，有针对性、有目的地将标记的DNA片段与DNA杂交，通过跟踪标记实现对病原微生物的检测[11]。核酸探针技术应用非常广泛，对不能观察培养和生化鉴定的致病微生物具有良好的适用性。此外，它在肝炎病毒和流行病学的调查研究中也具有良好的适用性[12]。与传统的检测方法相比，会计探针技术能够及时有效地检测出植物病毒寄生引起的病害。3、分子生物学技术在不同病原菌检测的应用3.1乙肝病毒检测中的分子生物学应用乙型肝炎病毒具有高度传染性，HBV病毒经过大量复制后会侵入人的肝脏，机体经历抗原物质的反应，从而刺激机体的免疫系统，造成免疫损伤[14]。若不及时抑制病毒复制，可进一步加重病情，导致机体持续不断的发生炎症反应，最终发展为肝硬化。同时，随着乙型肝炎病毒的不断复制，体内的乙型肝炎病毒标记物可能呈现不同的状态。三大阳表示，患者体内的HBVDNA处于高复制率和高传染性状态，而小三阳则表示，虽然HBVDNA复制仍在进行中，但身体的健康其实正在恢复[15]。随着乙型肝炎病毒变形的逐渐发展，对于临床诊断和治疗而言，传统的血清检测的准确性已经不能满足需要[16]。酶联免疫吸附法是临床常用的血清检测方法。它可以通过检测特定的抗体和抗原来判断是否有病毒感染，并直观反映HBV入侵后机体的免疫应答水平是否活跃，从而为临床诊疗提供参考依据。但该方法无法对病毒传播程度、复制情况进行准确分析。有学者研究结果显示，RT-PCR用于乙肝检测中临床价值优于酶联免疫吸附法，HBV复制情况可被相对准确的分析出来，便于制定治疗对策。RT-PCR通过每毫升拷贝数定量发送检测报告，能更真实、准确、直接反映患者的HBVDNA状态。具有较高的敏感性和特异性。为临床医生判断HBV的复制和感染状况提供了更多的方便。同时，部分患者康复后仍有少量HBVDNA复制，但血清学检测无法确定乙肝病毒是否完全清除，但通过定量检测，RT-PCR可以及时检测并纠正。综上所述，RT-PCR检测技术能够准确反映乙型肝炎病毒的感染和复制状况，有利于早期确定病情，监测治疗效果，并促进医护人员及时采取防治措施，控制病情的发展[18]。3.2尿路感染细菌检测中的分子生物学应用解脉支原体、沙眼衣原体、生殖支原体和淋病奈瑟球菌等是导致泌尿生殖道感染的常见病原菌。但它们对培养环境和所需营养的要求比较苛刻，因而在常规狗培养条件和普通的培养基上难以培养，运用尿常规检测技术会有难度。PCR量子点荧光检测技术优于传统的尿培养，PCR量子点荧光法较质谱在病原菌鉴定快速且准确，与至少需要48小时的培养相比，PCR量子点荧光法检测可以在6小时内得出结果，产生高于尿培养的潜力，除了更高的检测率外，缩短报告时间，加快临床诊断和有效治疗。并且对多重感染病原菌的鉴定具有较高的准确性。同时可以通过尿液对解脉支原体、沙眼衣原体、生殖支原体和淋病奈瑟球菌进行检测[19]。PCR量子点荧光法比尿培养对病原菌的鉴定速度快，且PCR量子点荧光法可从尿液中对解脉支原体、沙眼衣原体、生殖支原体和淋病奈瑟球菌进行快速鉴定；比尿培养能更好地检测多菌感染，且对多菌感染病原菌鉴定具有较高的准确性。3.3结核分枝杆菌检测中的分子生物学应用肺结核为呼吸内科常见的一种疾病，罹患群体多为高龄、慢性呼吸道疾病人群，该疾病四季均可发病，在国内该疾病发病呈现出季节性、周期性的特点。目前公共卫生逐渐受到越来越多人的重视，其卫生安全意识也有所提升，因结核分枝杆菌感染引发的肺结核已有所控制，但我国人口基数大，耐药肺结核群体多，因此肺结核的诊断及耐药性检查已成为临床不得不面对的难题。影像学检查结果能够快速获得，然而在长期临床研究中存在较大的局限，当患者合并存在基础疾病如高血压、糖尿病时，会对检测结果产生影响，故实验室细菌学检查成为诊断该疾病的主要措施[20]。临床应用中发现抗酸染色体涂片虽然操作简便却存在较多的漏诊、误诊，改良罗氏固体培养诊断时周期较长（4～8周）不利于疾病的治疗，故临床急需寻找其它有效的方式用于肺结核的诊断。近年实时荧光定量PCR（FQ-PCR）及实时荧光定量核酸扩增（GeneXpert）技术开始逐渐应用于临床，为寻找肺结核诊断的新方式。FQ-PCR逐相对于常规的PCR结果判断更加的客观、自动化；GeneXpert的检测方式比较特殊，其可通过同时进行扩增及检测，降低检测过程中可能的差错，其中快速扩增能够提升检测的敏感性，封闭式设计能够减少检测中带来污染，且此项技术能在数小时内生成结果。4、讨论4.1PCR与传统检测方法的对比沙门氏菌是肠杆菌科中一大类重要致病菌，感染畜禽后可引起一系列的疾病，成为畜禽肉胴体、畜禽产品污染的重要来源，并可通过各种途经传染给人，引起人的食源性疾病。目前，国内沙门氏菌的检测通常用传统的细菌培养法，从样品的采集、运送、增菌培养，分离培养、生化鉴定，到最后的血清分型，至少要用3-5d的时间，此项操作繁琐，检测时间长，且灵敏度较低。而聚合酶链反应(PCR)是一种检验灵敏性高、特异性好且操作简便、出结果快的分子生物学技术，是快速检测致病菌的重要研究方向。虽然PCR技术以其敏感性、特异性、简便、快速的优点．广泛应用于食源性细菌的测定。但其影响因素很多，如标本或核酸纯化过程中出现的扩增反应抑制物、扩增仪孔间温度的差异以及核酸提取中的随机误差，可造成假阴性结果的出现。又如，以前扩增产物的污染和核酸提取中标本间的交叉污染，也很容易出现假阳性结果。因此，PCR临床应用必须要有严格的实验室分区、实验室管理和质量控制措施，只有在充分了解PCR测定的不确定性的基础上，采取相应质控措施，才能确保实验结果的准确性，而不致出现重大判断失误。4.2PCR技术的局限性PCR技术在食品科学领域的实际应用表现出简便、高效、灵敏度高、特异性强等特点，但依然存在缺陷：（1）假阳性结果的产生:PCR极为灵敏,一旦有极少量外源DNA污染,就可能出现假阳性结果,且样品间的交叉污染或时间延长都可能出现PCR产物的假阳性产生；（2）引物的问题:目前,PCR引物的合成是该技术普及的最大障碍,有待进一步改善；（3）稳定性有待提高:各种实验条件控制不当或靶序列的选择不当,都可能导致产物突变或降低其灵敏度和特异性。因此,如何利用与其他技术的结合使PCR成为一种稳定、易操作且成本低廉的技术将是发展的方向。5.结语与展望总之，分子生物学技术是一门新技术。与传统的检测技术相比，分子生物学技术PCR在病原微生物检测领域具有明显的优势，有效地提高了检测结果的可靠性和准确性，具有广泛的应用和良好的发展前景。随着科学技术的发展，该技术的自动化程度、特异性和灵敏度越来越高。同时，通过多种分子生物技术的有机结合，有助于促进检测范围的不断扩大，促进其在微生物检测中的应用。只有综合各种技术，仔细分析检测结果，才能为微生物检测的效率和准确性提供充分的保障。在未来的发展中，应注意在单一技术开发的基础上，对多种检测技术进行整合和应用，从而有效地保证病原微生物检测的效率和准确性。相信随着基因芯片技术的进一步发展，小小的一块芯片就可以检测出多种病原体。而pcr技术在乙型肝炎病毒，尿路感染的应用无不显示了其优越性。目前，我国生命科学发展已进入到全新的一个发展阶段，在这个阶段当中，主要以生物学技术作为手段，将生命科学发展的新大门打开。随着临床上不断应用生物学技术，且应用范围也在不断扩大，促使现代医学由传统细胞学水平逐渐朝着基因水平和分子水平发展，而且逐渐形成新的一门学科，即分子微生物学。随着该门学科的不断应用和发展之下，促使人们逐渐深入认识微生物，从探究微生物外部结构，逐渐转向研究微生物内部基因结构，促使微生物检测由生化免疫水平逐渐朝向基因水平进行发展。目前，在临床检验病原微生物工作中，已经广泛应用分子生物学技术，而且还对以往检验病原微生物时所存在的不足之处进行改善，从而达到准确、有效、快速的检测目的。参考文献[1]侯瑞生,王丽,张勤,等.多重PCR技术及其在病原体检测中的应用[J].中华全科医学,2011,9(8):3.[2]李海红,侯锡苗.实时荧光定量PCR技术及其在几类病原体检测中的应用[J].职业与健康,2015(18):4.[3]王晓宏,熊正英.多重PCR-质谱联用技术在病原体检测中的应用及比较[J].微生物学免疫学进展,2011(4):3.[4]杨慧.LAMP和纳米金辅助PCR技术用于主要病原真菌的快速检测[D].吉林大学,2013.[5]王乐,赵梦川,石仲仁,等.GeXP多重RT-PCR技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