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微生物快速检验技术是什么

2019-07-15李飞

都市生活 2019年3期
关键词:毒素细菌传感器

李飞

微生物技术是21世纪人类三大科技革命之一,微生物技术的诞生以及实际应用对于食品领域、医学领域以及材料领域的发展都会产生极为明显的影响。微生物快速检验技术是微生物技术的应用基础,其重要性不言而喻。微生物检测的主要对象包括细菌以及病毒,所检测的指标包括数量以及鉴定等,如果检验要求相对较高,还会加入细胞的活性状态检验等。随着我国经济的不断发展,各个领域以及相关部门对于微生物检测的时效性、准确性等都提出了很高的要求。食药部门需要对产品品质进行实时监控,而生化行业等需要对特殊菌种进行更为精准的检测。因此,微生物快速检验技术的更新与发展十分关键。

一、快速测试卡

在微生物快速检验技术当中,快速测试卡最为常见,这是一种对涂布方法进行简化处理,达到检测速度提高的一种微生物快速检验技术。目前,快速测试卡的应用相对较为成熟,且其应用的成本很低,日常携带也很方便,对于需要进行现场检测的相关指标而言应用情况较好。这种技术可以将实验室培养基用带有营养物质的预制压片等进行替代,检验人员可以在进行取样与涂布的同时,将取样后的预制载体直接用于培养处理,无需进行稀释,从而避免现场采样与实验室检验工作较为繁琐的环节。这种方法可以对培养物质成分进行相应的改良,并且缩短一些指标的实际培养时间,但是一般来讲,其培养时间仍然需要在12小时以上。

与此同时,也可以按照相关的行业标准或者特定需求选择试纸型器材试剂。这类试剂可以利用指示剂显色反应原理对相关指标进行定性检测。这种技术的应用与涂布法有一些差异,主要是利用特征菌与相应的特定物质成分进行反应显色处理,而不是进行涂布计数处理,所以无法避免培养时间较长这一问题。

二、PCR检测技术

PCR技术的原理是对人体内DNA复制过程进行模拟的一种技术,属于体外扩增DNA技术领域,在两段已知序列间DNA扩增中应用广泛。该疾病在需要进行扩增的DNA片段双侧,与其进行互补的寡核苷酸引物,经变性、退火和延伸若干个循环后,DNA扩增2n倍。PCR的每个循环过程包括高温变性、低温退火、中温延伸三个不同的阶段:(①变性:通过94℃高温加热方式促使模板DNA双链之间存在的氢键断裂,从而形成两条单链;②退火;将溶液进行降温处理,一般在50℃左右,使模板DNA能够和引物按碱基按照配对原则进行互补;③延伸:加热溶液反应温度,一般在72℃左右,将单链DNA设置为耐热DNA聚合酶的基础模板,基于引物的引导作用,通过反应混合物中出现的四种脱氧核苷三磷酸(dNTP),以(5'—3)进行互补DNA復制。

PCR技术进行微生物检验是一种新型的检验技术,也被称为体外基因扩增技术。PCR技术检验可以对各类型病变患者身体当中存在的病毒DNA进行相应的荧光标记处理,也能对病毒DNA的转录以及翻译情况进行相应的检验,这样就可以避免病毒DNA在低水平复制当中出现病毒抗体的假阴性情况,以免各类型病变患者出现误诊或者漏诊等,从而提高临床中患者检验的准确度。此外,与常规的检验方式相比,PCR技术检验的准确度更高,且成本不会过高,检验人员的操作较为方便,应用难度不会太大,所以在临床中得到了较为广泛的应用。

三、ATP荧光检测

荧光检测属于自然光反应,利用ATP和荧光素酶之间的反应,能够对细胞、残渣、霉菌和细菌进行检测,反应只需15秒便能够得到结果,有专门的仪器测量光照度。此项技术在1975年被首次于食品工业应用,1985年在化妆品制造业中被使用,随后在更多的行业中被广泛使用推广。

四、细菌毒素检测技术

衡量细菌致病的能力强弱的一个重要因素就是毒力的大小,其毒力基础物质就是毒素,毒素可分为两种,分别为外毒素和内毒素。内毒素指的是细胞壁毒素,在细菌死亡、自溶和破裂时才会释放,外毒素指的是细菌生产期间排出的毒素。在临床微生物检验中,提取标本中毒素予以快速检测,比对细菌培养所得结果更具有可信度。国外有学者研制出了PRLA乳胶凝集试剂,能够在VT-1、VT-2的毒素检测中应用。在微生物快速检测中,菌体利用多黏菌素进行裂解,集中释放VT毒素,将其与乳胶试剂共同置于U形板中进行温育,24小时后取出,肉眼观察,可以直接得到菌体凝集反应的结果。也有相关文献指出,金黄色葡萄球菌与多种肠道毒素有关,对此可以通过协同凝集技术(单克隆抗体)快速检测,实现食物中毒快速诊断的目标。

五、生物传感器技术

生物传感器技术就是将传感器技术和分子诊断进行有机结合而形成的一种技术,现阶段临床诊断的主要研究和发展技术就是生物传感器,其主要部分有两个,分别为分子识别器和换能器。此项技术在分子相互作用、食品检查、药物筛选和诊断等多个行业领域都得到了大量的关注,且在近几年内发展迅速。生物传感器技术具有速度快、准确率高、操作简单等特点,也因此在实验室中被大范围应用。临床上使用最多的传感器就是DNA传感器,用于对细菌和病毒等微生物进行检查,效果十分令人满意。对比传统的核酸检测,生物传感器的操作更为简便,且准确率更高,在临床检验中的实用性更高,且具有一定的发展空间。

六、生物芯片相关技术

生物芯片将生物大分子固定在支持物(尼龙膜、玻片)上,构成生物分子点阵,待芯片探针与生物分子产生相互作用后,对探针分子所产生的杂交信号进行强度检测,能够得到分子的数目以及标本的序列信号,进而施行高通量快速检测的目的。常见的生物大分子有基因片段、多肽和蛋白质。根据所用探针不同可以将生物芯片分为多个种类,如细胞芯片、蛋白质芯片和DNA芯片。DNA芯片就是我们常提到的基因芯片,其具有快速性和高效性,能够在较短的时间内获得准确率高的遗传信息,在抗感染药物、基因序列、耐药机制和变异等研究中都可以应用。DNA芯片的优势主要为可处理多个样品、污染性小、速度快、用量小等,每一张芯片都可以检测一个混合感染样品,在最短的时间内尽可能地获得更多的信息,在实际的应用中此特点具有极大的优势和实用性。

需要注意的是,无论相关人员选择何种技术进行微生物快速检验,都需要按照相应的规程进行操作,遵照操作标准进行处理,避免因为操作不当而导致微生物快速检验过程出现误差,这可能会导致微生物快速检验技术的检验结果出现错误。错误的检验结果将会对临床治疗带来误导,也会给患者造成不必要的损失。

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