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摘要:病原微生物一直随着生物的进化在持续发展,除了以往几大传统病原微生物之外,还衍生出了多种新型病原体,且其传播速度更快、传播范围更广,并具有更强的耐药性,增加了临床诊治的难度。因此,加强病原微生物的检验研究十分必要,本文针对传统与新型检验法在病原微生物中的运用进行分析。
关键词:病原微生物;临床检验技术;分子生物学
众所周知,在整个临床诊疗的阶段当中,微生物临床检验占据着极为重要的地位和作用,其具有操作简便、高效等特点使其成为诊断临床感染性疾病的一大重要举措。但鉴于病原微生物种类的不断增加,临床检验技术也需要继续更新,才能够有效为患者以及临床诊疗提供良好的辅助效用。
一、传统病原微生物检验技术
(一)专家鉴定系统
随着计算机技术的发展,出现了一种全自动鉴定细菌的系统,即微生物专家鉴定系统,不仅大大提升了病原微生物的检验效率,同时也使得检验的精准度得到明显提升。检测人员需要将等待检验的病原微生物按照相关要求制作成悬液,此后将其注入至相对应的培育箱当中,专家鉴定系统可以采用定时扫描的方式,将搜集得到的相关数据上传至计算机处理系统当中进行分析比较,此后将自动生成鉴定结果。目前已经有大量研究资料证明,专家鉴定系统是当前病原微生物检验中可以真正实现自动化的系统之一,并且已经可以有效鉴定包括革兰阴性和阳性菌等在内的四百余种微生物。
(二)现代仪器设备
为有效提升培养细菌的速度和成功率,当前在检验病原微生物方面已经有许多研究人员提出可以通过利用自动化的血液培养仪等相关仪器设备完成这一工作。细菌在生长和代谢过程中会出现一定量的二氧化碳,研究人员以BacT/Alert为例,建立起自动血液培养系统,并选择将二氧化碳作为检验指标,配合使用能够专门感应二氧化碳的感受器,通过检测细菌在生长过程中产生的二氧化碳的变化,可以得出精确的结果。
(三)荧光显色技术
经过众多研究人员的努力,现阶段的病原微生物检验已经基本上实现了分离和鉴定的有机整合。将部分无色的特异性酶底物适量添加至分离培养基当中,利用特异性酶的作用,使得菌落产生荧光,或是出现一定的颜色,而检验人员通过对菌落中荧光或颜色进行观察即可完成检验工作。有研究显示,在大肠埃希菌分离培养基当中适当加入4-甲基伞形酮-D葡苷酸后,使用紫外线灯对菌落进行照射,可以明显发现其呈现出蓝色的荧光,此时检验人员可以直接对其进行分离鉴定。
二、新型病原微生物检验技术
(一)色谱法
在积极融合物理化学学科知识后,病原微生物检验当中又出现了一种全新的检验技术,即色谱检验法。该方法将通过在各固定相、流动相当中对细菌混合物进行溶解、解析等一系列操作之后,将其进行有效分离,而后完成细菌的精确检定。其中以高效液相色谱法最具代表性,资料显示这一技术具有较高的分辨率和极快的分析速度,操作也较为简便。其在对病原微生物进行分类检验的过程中,选择将细菌DNA当中最具有稳定性的(G+C)mol%作为检验指标,因而大大强化了这一检验方法的有效性和可行性。
(二)电阻抗法
目前,病原微生物检验技术中的电阻抗法也是一项比较受人瞩目的新型检验技术,其在检验病原微生物时主要是通过判断其在代谢过程中引起培养基导电特性的具体变化情况,从而确定微生物的含量,以此完成病原微生物的检验。经过众多学者多年的潜心研究,发现随着实践的变化,电导率的曲线图几乎和微生物的生长曲线图完全一致,均会经历缓慢和对数增长期以及稳定期、衰退期。根据初始阶段微生物的具体数量,对数增长期的出现时间大相径庭,因此研究人员认为对培养基电特性的具体变化情况进行观察检测,可以有效明确微生物的起始数。截至目前,这一技术在微生物检验中已经得到了大范围使用,并且在确定样本细菌数量方面均有着良好表现。
三、分子生物学病原微生物检验技术
(一)PCR技术
有研究人员通过运用分子生物学的相关知识概念,创造出了一种可以大量增加微生物DNA含量的PCR技术,即在生物体外完成近似于复制DNA的操作。距今为止,PCR技术已经发展至了第三代,譬如说当前比较常用的热启动和逆转录PCR技术等等。研究人员经过反复多次的实验证明了在高温情况下DNA同样可以出现变性解链,而在温度下降后其又可以复性为双链,但在高温情况下DNA聚合酶的活性会大大降低,因此每循環一次都需要向其加入新DNA聚合酶,而这也在很大程度上影响了PCR技术的广泛使用。而在近些年来,人们发现了一种具有良好耐热性的DNA聚合酶即Taq酶,此类酶即使在超过90℃的高温情况下仍然可以保持良好稳定的活性,进而有效避免了不断加酶的麻烦,为该技术的广泛使用创造了有利条件。有研究显示,目前运用PCR技术已经可以成功检定包括分支杆菌、支原体等在内的上百种微生物。
(二)DNA芯片
为有效解决病原微生物耐药性越来越强的问题,从上个世纪末期开始国内外的大量学者便致力于基因芯片技术的研究,其通过将玻片等作为载体,并在单位面积上按照密度大小对各生物活性分子进行有序排列,从而可以只通过一次检验,便可以同时完成众多病原微生物的鉴定。虽然DNA芯片技术可以快速鉴定微生物,且具有操作简便、灵敏度高等众多优势,但芯片制备成本较高等问题尚未得到有效解决,因此在实际检验病原微生物当中这一技术还未得到广泛使用。
结束语:
总而言之,相关研究人员在对以往传统的病原微生物检验技术进行优化,在尝试运用专家鉴定系统以及各种现代化、智能化的仪器设备完成病原微生物精确检验的基础之上,还分别整合了物理化学以及分子生物学等众多学科知识,尝试从不同的专业角度发展更多先进的病原微生物检验技术,而在此过程中诞生的色谱检验、电阻抗检验等均为病原微生物的检验提供了重要帮助。相信在我国研究水平的不断提高之下,未来还会出现更多操作简便、实效性强的先进病原微生物检验技术。
参考文献:
[1]史大川. 恒温型纳米—滚环扩增-SPR传感器快速检测病原微生物的研究[D].第三军医大学,2015.
[2]李定辰. 基于高通量测序平台的未知病原微生物检测系统[D].中国人民解放军军事医学科学院,2016.
[3]袁阳,种慧梅,曹欢. 临床微生物检验中的若干问题探析[J]. 中国社区医师(医学专业),2013
关键词:病原微生物;临床检验技术;分子生物学
众所周知,在整个临床诊疗的阶段当中,微生物临床检验占据着极为重要的地位和作用,其具有操作简便、高效等特点使其成为诊断临床感染性疾病的一大重要举措。但鉴于病原微生物种类的不断增加,临床检验技术也需要继续更新,才能够有效为患者以及临床诊疗提供良好的辅助效用。
一、传统病原微生物检验技术
(一)专家鉴定系统
随着计算机技术的发展,出现了一种全自动鉴定细菌的系统,即微生物专家鉴定系统,不仅大大提升了病原微生物的检验效率,同时也使得检验的精准度得到明显提升。检测人员需要将等待检验的病原微生物按照相关要求制作成悬液,此后将其注入至相对应的培育箱当中,专家鉴定系统可以采用定时扫描的方式,将搜集得到的相关数据上传至计算机处理系统当中进行分析比较,此后将自动生成鉴定结果。目前已经有大量研究资料证明,专家鉴定系统是当前病原微生物检验中可以真正实现自动化的系统之一,并且已经可以有效鉴定包括革兰阴性和阳性菌等在内的四百余种微生物。
(二)现代仪器设备
为有效提升培养细菌的速度和成功率,当前在检验病原微生物方面已经有许多研究人员提出可以通过利用自动化的血液培养仪等相关仪器设备完成这一工作。细菌在生长和代谢过程中会出现一定量的二氧化碳,研究人员以BacT/Alert为例,建立起自动血液培养系统,并选择将二氧化碳作为检验指标,配合使用能够专门感应二氧化碳的感受器,通过检测细菌在生长过程中产生的二氧化碳的变化,可以得出精确的结果。
(三)荧光显色技术
经过众多研究人员的努力,现阶段的病原微生物检验已经基本上实现了分离和鉴定的有机整合。将部分无色的特异性酶底物适量添加至分离培养基当中,利用特异性酶的作用,使得菌落产生荧光,或是出现一定的颜色,而检验人员通过对菌落中荧光或颜色进行观察即可完成检验工作。有研究显示,在大肠埃希菌分离培养基当中适当加入4-甲基伞形酮-D葡苷酸后,使用紫外线灯对菌落进行照射,可以明显发现其呈现出蓝色的荧光,此时检验人员可以直接对其进行分离鉴定。
二、新型病原微生物检验技术
(一)色谱法
在积极融合物理化学学科知识后,病原微生物检验当中又出现了一种全新的检验技术,即色谱检验法。该方法将通过在各固定相、流动相当中对细菌混合物进行溶解、解析等一系列操作之后,将其进行有效分离,而后完成细菌的精确检定。其中以高效液相色谱法最具代表性,资料显示这一技术具有较高的分辨率和极快的分析速度,操作也较为简便。其在对病原微生物进行分类检验的过程中,选择将细菌DNA当中最具有稳定性的(G+C)mol%作为检验指标,因而大大强化了这一检验方法的有效性和可行性。
(二)电阻抗法
目前,病原微生物检验技术中的电阻抗法也是一项比较受人瞩目的新型检验技术,其在检验病原微生物时主要是通过判断其在代谢过程中引起培养基导电特性的具体变化情况,从而确定微生物的含量,以此完成病原微生物的检验。经过众多学者多年的潜心研究,发现随着实践的变化,电导率的曲线图几乎和微生物的生长曲线图完全一致,均会经历缓慢和对数增长期以及稳定期、衰退期。根据初始阶段微生物的具体数量,对数增长期的出现时间大相径庭,因此研究人员认为对培养基电特性的具体变化情况进行观察检测,可以有效明确微生物的起始数。截至目前,这一技术在微生物检验中已经得到了大范围使用,并且在确定样本细菌数量方面均有着良好表现。
三、分子生物学病原微生物检验技术
(一)PCR技术
有研究人员通过运用分子生物学的相关知识概念,创造出了一种可以大量增加微生物DNA含量的PCR技术,即在生物体外完成近似于复制DNA的操作。距今为止,PCR技术已经发展至了第三代,譬如说当前比较常用的热启动和逆转录PCR技术等等。研究人员经过反复多次的实验证明了在高温情况下DNA同样可以出现变性解链,而在温度下降后其又可以复性为双链,但在高温情况下DNA聚合酶的活性会大大降低,因此每循環一次都需要向其加入新DNA聚合酶,而这也在很大程度上影响了PCR技术的广泛使用。而在近些年来,人们发现了一种具有良好耐热性的DNA聚合酶即Taq酶,此类酶即使在超过90℃的高温情况下仍然可以保持良好稳定的活性,进而有效避免了不断加酶的麻烦,为该技术的广泛使用创造了有利条件。有研究显示,目前运用PCR技术已经可以成功检定包括分支杆菌、支原体等在内的上百种微生物。
(二)DNA芯片
为有效解决病原微生物耐药性越来越强的问题,从上个世纪末期开始国内外的大量学者便致力于基因芯片技术的研究,其通过将玻片等作为载体,并在单位面积上按照密度大小对各生物活性分子进行有序排列,从而可以只通过一次检验,便可以同时完成众多病原微生物的鉴定。虽然DNA芯片技术可以快速鉴定微生物,且具有操作简便、灵敏度高等众多优势,但芯片制备成本较高等问题尚未得到有效解决,因此在实际检验病原微生物当中这一技术还未得到广泛使用。
结束语:
总而言之,相关研究人员在对以往传统的病原微生物检验技术进行优化,在尝试运用专家鉴定系统以及各种现代化、智能化的仪器设备完成病原微生物精确检验的基础之上,还分别整合了物理化学以及分子生物学等众多学科知识,尝试从不同的专业角度发展更多先进的病原微生物检验技术,而在此过程中诞生的色谱检验、电阻抗检验等均为病原微生物的检验提供了重要帮助。相信在我国研究水平的不断提高之下,未来还会出现更多操作简便、实效性强的先进病原微生物检验技术。
参考文献:
[1]史大川. 恒温型纳米—滚环扩增-SPR传感器快速检测病原微生物的研究[D].第三军医大学,2015.
[2]李定辰. 基于高通量测序平台的未知病原微生物检测系统[D].中国人民解放军军事医学科学院,2016.
[3]袁阳,种慧梅,曹欢. 临床微生物检验中的若干问题探析[J]. 中国社区医师(医学专业),2013