应用通用寡核苷酸芯片技术检测病原菌的研究

【摘要】 本文以DNA为靶标，针对待检细菌制备寡核苷酸芯片，根据杂交条件进行摸索，然后重新确立寡核苷酸芯片，通过结果的相似性来判断样本的种类。检测中利用通用引物SUA和GO7B对涉及40多个进行扩增和标记后，针对不同的种、属的混合模式，增加它们相互之间的分辨能力，同样样品中存在多个菌种时也可检测出来，并为临床诊断提供依据。综合比较，该项检测技术具有良好的使用价值。

【文献标识码】B

【文章编号】1674-9308（2015）06-0170-02

doi：10.3969/j.issn.1674-9308.2015.06.140

作者单位：152511伊春，黑龙江省双丰林业局职工医院

Applied Study on Oligonucleotide Microarray Technology to Detect Pathogens

ZHANG Xuefeng, Shuangfeng Forest Workers Hospital, Yichun 152511, China

[Abstract] Targeting to DNA, preparation of oligonucleotide microarray for the bacteria to be detected under hybridization conditions were found, and then re-establishment of oligonucleotide microarray, to judge by similarity of the results of sample types. Using universal primers SUA and G07B in the detection after amplification and label involved more than 40 more for different species and genus of blend modes, increase their ability to distinguish between each other, as when there are multiple strains can also be detected in a sample and provide the basis for the clinical diagnosis. The detection technology is a good value.

[Key words] Oligonucleotide microarray, Pathogen, Detection

细菌的 16SrDNA 的碱基序列在被测定的情况下，根据可变区和保守区交错排列，通用寡核苷酸芯片技术为病原菌的快速诊断提供了技术支持，可建立平行检测多种病原菌的微阵列技术，在其保守区和特异区设计寡核苷酸探针，运用杂交的方法对检测系统进行分析，其结果的准确率为89.5%。通用寡核苷酸芯片技术构建的微阵列可鉴别出很多无法区分的大肠埃希菌和沙门菌，为难以分离的幽门螺杆菌鉴定提供了有效的技术手段。同时，通用寡核苷酸芯片技术实现了快速早期诊断的目的，适合临床的实际需求。

1　寡核苷酸芯片技术检测病原菌的重要性

由于人体体液的细菌感染往往比较凶险，尤其是神经系统的病原菌感染，如不及时治疗会危及患者生命。因此，需要快速检测标本中感染的病原菌，对细菌感染病原学诊断方法提供重要依据。过去传统的检测方法存在敏感度低，影响诊断结果及抗菌素的有效使用，导致很多神经疾病患者的死亡率逐年升高。利用寡核苷酸芯片可以对常见病原菌的感染标本进行检测，该技术具有灵敏度高、不受细菌生理条件和抗生素使用的限制的优点。此外，寡核苷酸芯片技术可以根据所在地域、医院病原菌的分布情况，同时特异检测多种生物分子。但是点膜技术会直接影响到通用寡核苷酸芯片技术的稳定性，因此寡核苷酸芯片技术还需要在医学实验室继续研究探索。目前，以通用寡核苷酸芯片检测为代表的技术成为最有价值的研究手段，此项通用寡核苷酸芯片技术已经越来越多的应用于神经系统（CNS）感染中病原菌DNA的扩增和检测，为细菌感染提供了快速的检测手段，寡核苷酸芯片技术在病原微生物的检测中有广阔的应用前景。

2　应用通用寡核苷酸芯片技术检测病原菌研究中存在的问题。

利用生物芯片检测和鉴定常见病原菌技术制备寡核苷酸芯片，针对细菌的可变区设计探针，对探针进行了验证和筛选。根据一种含26条种特异性探针的试验芯片，对通用寡核苷酸芯片的杂交和洗涤条件进行摸索，得到新的数据，然后进行混合样品检测试验及灵敏度试验，以相对信号强度为依据的信号阴阳性判断思路，以及以特异性寡核苷酸为检测方式。通常情况下，通用寡核苷酸芯片技术在确立检测模式后，从已提取的模板库可准确地鉴定到种或属的水平，但是由于在混合样品很多信号模糊不清，个别菌种检测结果需要进一步验证，灵敏度较低，检测系统的功能无法满足通用寡核苷酸芯片技术。

3　利用寡核苷酸芯片技术检测人体内的常见病原菌

3.1　检测耐药基因

寡核苷酸芯片技术对耐药性检测方法，主要受到培养法、时间、实验结果不定因素较多的影响。该技术可同时检测耐药菌的多个耐药基因，通过检测突变位点来分析其耐药机制，有利于在临床上有效的使用抗生素。病原菌耐药机制是通过水解而使抗生素失活，引起对超广谱头孢菌素类、单内酰环菌素类的耐药。例如：结核病的结核分支杆菌的耐药性，其耐药分子机制是由于其作用靶分子RNA聚合酶的 β 亚单位的编码基因（rpoB）突变所致 [1]。

3.2　检测病原菌毒素

寡核苷酸芯片技术检测病原菌毒素，主要是根据ent基因制备微阵列，建立毒力因子微阵列，可确定大肠埃希菌致病性的靶基因，为毒力基因的确定提供了强有力的技术手段。该项技术用于检测艾滋病病毒，根据病毒逆转录酶产生的耐药突变位点，将基因突变部位的全部序列构建在基因芯片上，能够有助于快速而有针对性的进行检测。检测肝炎病毒（HCV）Livache的原理，是利用寡核苷酸芯片技术先确定HCV的基因型，将HCV基因探针固定于硅片上，然后将待测基因和芯片上的探针杂交，拉米夫定是抗乙肝病毒药物，利用病毒的耐药性突变诱导HBV产生耐药株，达到对样本检测的目的。由此可见，寡核苷酸芯片是检测HBV耐药突变的一种可靠和有用的工具 [2]。

3.3　检测人类乳头状瘤病毒

妇科检验中发现，低危险型别HPV常引起外生殖器湿疣，确定 HPV的型别对于探究肿瘤的病因及肿瘤的预防有重要临床意义。通用寡核苷酸芯片技术进入了广泛研究和应用，它具有操作简便快速的优越性，可以对妇科中的致病菌一次得出全部检测结果 [2]。

4　结束语

目前，寡核苷酸芯片技术可以同时检测特异多种生物分子。但点膜技术会直接影响到该方法的稳定性，因此寡核苷酸芯片技术还需要在医学实验室继续研究探索。