摘要：基因芯片技術是伴隨著人類基因組計劃的實施和相關生物學科不斷完善而逐漸發(fā)展起來的先進技術，其作為前沿性生物技術之一，不僅與生命科學和化學領域密切相關，也涉及到計算機科學和生物信息學等多種學科，是當今世界上交叉度和綜合度最高的前沿性學科之一，應用該技術能更好的對微生物病原進行檢測分析，以便及時對可能出現(xiàn)的由微生物病原引起的疾病進行預測和控制。

關鍵詞：微生物；病原；檢測

【中圖分類號】Q343.1【文獻標識碼】B【文章編號】1672-8602（2014）06-0267-01

微生物病原是一種可以侵犯人體，并引起人體感染或?qū)魅静「腥窘o人體的微生物或病原體。病原體侵入人體后，人體便成為病原體的生存場所，其在宿主體內(nèi)的長期生長繁殖可能會釋放出有毒物質(zhì)，從而引起人體不同程度的病理變化導致感染，使人的免疫系統(tǒng)下降，嚴重時可能使人的生命健康受到威脅。基于此，有必要采用先進的技術對微生物病原進行檢測，為可能發(fā)生的傳染病預測和控制提供依據(jù)，將人們的生命安全隱患率降至最低。而微生物病原檢測技術種類較多，文中主要對基因芯片檢測技術進行如下分析。

一.固相基因芯片技術

1.固相基因芯片技術原理

固相芯片技術也可以稱作DNA芯片或cDNA微距陣，是依附在載體上的高密度微點陣，它是在核酸的分子雜交基礎上發(fā)展而來的，也就是在已知序列的核酸基礎上對未知序列的核酸進行雜交檢測。具體來說是利用分子生物學技術、信息技術、微電子技術、基因組學和光電子技術將已知序列中的寡核酸探針在固定的載體上進行排列，使其形成微點陣，之后用同位素或熒光物在DNA、cDNA等樣品上做好標志，與芯片上的探針雜交在一起，再用放射自顯影或熒光共聚焦顯微鏡進行相應掃描，將雜交的信號傳輸至計算機中進行分析和處理，以獲得樣品基因的表達信息。

2.固相基因芯片技術優(yōu)勢

固相基因芯片技術作為高通量檢測技術，其能最大限度的實現(xiàn)樣品檢測，且能對大量樣品進行檢測；分析過程中可以利用多色熒光對樣品進行標記，并對多個樣品進行檢測分析，一定程度上減少了人為干擾，使生物樣品的準確性得以保證；固相基因芯片技術與之前的生物檢測技術相比，其反應體積相對較小，有助于將試劑消耗將至最低。加之反應物在有限的空間體積內(nèi)密度相對較高，不僅可以加速生物反應，也可以縮短檢測時間。此外，固相基因芯片特異性也比較強，與計算機結(jié)合起來，能快速且完全的實現(xiàn)自動化檢測。

3.固相基因芯片技術的應用

肺炎鏈球菌是一種日常生活中較為常見的呼吸道感染致病原，這種感染對抵抗力較薄弱的老人和小孩有一定的威脅，利用固相基因芯片檢測技術，除了能將肺炎鏈球菌編碼血清型和血清標志蛋白特異性的核酸序列作為微陣列的探針，來區(qū)分肺炎鏈球菌血清型、鑒定肺炎鏈球菌外，還可以分析生物的敏感度、適用度等，從而實現(xiàn)高通量監(jiān)測。大腸桿菌、痢疾桿菌、傷寒桿菌及空腸彎曲桿菌進行分析診斷和鑒別時，就可以利用固相基因芯片檢測技術，使用這種技術需要將不同細菌不同血清型特有的標志基因附在芯片表面，并將含有細菌的保守序列看作細菌感染標志，實際檢測過程中結(jié)果敏感度高于傳統(tǒng)的微生物病原檢測，操作也較為方便、重復性較好，診斷效率也相對較高。

二基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術

1.基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術原理

液態(tài)基因芯片技術是基于流式細胞儀、數(shù)字信號處理器和激光檢測裝置而研發(fā)出來的具有多指標同步分析功能的基因芯片技術。多指標同步分析芯片技術可以通過液態(tài)生物技術，來大規(guī)模的分析核酸和蛋白質(zhì)等生物分子，實現(xiàn)微量樣品上百種相異指標分析檢測?；诙嘀笜送椒治龅囊簯B(tài)基因芯片技術是利用紅橙兩種顏色的色熒光染料按照一定比例混合成聚苯乙烯乳膠微球，從而得到百種不同地址標記微球。因不同微球表面附有活性羧基化基團，氨基標記的寡核酸探針經(jīng)過化學反應后會共價到微球表面，在此基礎上蛋白質(zhì)利用微球?qū)崿F(xiàn)耦聯(lián)，不同編碼的微球就可以共價結(jié)合，并攜有可以捕獲分子的生物探針，在寡苷酸探針或蛋白質(zhì)探針與羧基化的微球相互作用下，對被測微生物病原目標分析進行檢測和作熒光標記，再將不同微球單列排列用兩束激光對被測微生物病原進行檢測，其中一束激光是利用微生物產(chǎn)生特異熒光來識別微球類型確定被測微生物分子，另一束激光是利用微球表面生物學反應產(chǎn)生的熒光強度來測量被測微生物定量。通過識別和測量后，將已知數(shù)據(jù)輸入電腦中，進行綜合分析和處理，最終得出檢測數(shù)據(jù)。

2.基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術優(yōu)勢

基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術靈敏度相對較高，檢測最低限度可達到0.01pg/ml，重復性也相對較好，每一個指標都有幾千個反應單元，經(jīng)過上百次分析后取平均值，CV值也相對較好；線性范圍也相對較寬，其動態(tài)范圍可達到5個數(shù)量級左右；速度較快，每小時可進行上萬次測試，一定程度上能節(jié)省檢測時間；高通量也相對較好，一次可以檢測近百個指標。

3.基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術應用

基于多指標同步分析的液態(tài)基因芯片技術憑借其獨特的優(yōu)勢，在國內(nèi)外微生物病原檢測上被逐漸應用?；诙嘀笜送椒治龅囊簯B(tài)基因芯片技術在檢測時不同編碼的乳膠微球能置于同一個系統(tǒng)中，一份小樣本可以進行上百次檢測，得出的檢測結(jié)果準確性也相對較高。尤其是對艾滋病毒、丙型病毒性肝炎病毒、單純皰疹病毒核酸進行檢測時能更好的體現(xiàn)其快速、敏感、特異和高通量等優(yōu)勢。

結(jié)束語：

現(xiàn)有的基因芯片檢測技術雖然憑借其操作簡單、重復性好、高通量性好等優(yōu)勢，一定程度上能滿足目前的微生物病原檢測需求，但是芯片技術成本相對較高、樣品相對繁瑣、檢測信號不靈敏等劣勢還不能很好的解決。隨著時代的發(fā)展，對微生物病原檢測技術的要求將會更高，這就需要對微生物病原檢測技術進行進一步分析，以更好的預防微生物病原引發(fā)的疾病。

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