芻議醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)的作用

摘要：從近幾年分子生物學(xué)方法的運(yùn)用來(lái)看，以核酸生化作為基礎(chǔ)的新技術(shù)成為了當(dāng)前醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的最新方法，在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域上得到了廣泛的應(yīng)用。筆者在前人相關(guān)研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合自己的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)識(shí)，談?wù)劮肿由飳W(xué)中的幾個(gè)相關(guān)技術(shù)，希望讀者可以加深對(duì)此的認(rèn)識(shí)和了解。

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)；分子生物傳感器；分子蛋白組學(xué)；分子生物芯片技術(shù)

在基因克隆技術(shù)日漸完善和基因測(cè)序工作日益完善的背景下，迎來(lái)了基因時(shí)代。到20世紀(jì)末生物學(xué)領(lǐng)域中的數(shù)理科學(xué)應(yīng)用大大增加，在功能基因組學(xué)、環(huán)境基因組學(xué)和結(jié)構(gòu)基因組學(xué)的共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，分子診斷學(xué)技術(shù)也得到了突破性的進(jìn)展，為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)開(kāi)拓了更為廣闊的發(fā)展空間。

1 分子生物傳感器的應(yīng)用

對(duì)于分子生物傳感器而言，其主要是通過(guò)一定的化學(xué)或者生物技術(shù)，把諸如蛋白、抗原、抗體、受體、微生物、細(xì)胞、酶等生物識(shí)別元件固定在換能器上面，在待測(cè)物與生物識(shí)別元件產(chǎn)生特異性作用后，以換能器作為媒介，將其作用產(chǎn)生后的結(jié)果進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能夠檢測(cè)和輸出的光信號(hào)和電信號(hào)等，再對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行更全面的定性和定量分析，達(dá)到檢測(cè)分析的要求。在實(shí)際工作中，體液中的微量蛋白、核酸和小分子有機(jī)物等物質(zhì)的檢測(cè)都需要分子生物傳感器。生物傳感器的存在對(duì)于處于手術(shù)中和重癥監(jiān)護(hù)下的患者來(lái)說(shuō)，具有重要的意義。Skladal等相關(guān)學(xué)者利用通過(guò)寡核苷酸探針修飾過(guò)的壓電傳感器對(duì)丙型肝炎病毒進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還對(duì)其DNA結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的擴(kuò)增過(guò)程進(jìn)行了實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)，而整個(gè)檢測(cè)過(guò)程僅僅需要10min，除了監(jiān)測(cè)耗時(shí)較短外，該裝置還具有可以重復(fù)使用的特點(diǎn)[1]。Petricoin等相關(guān)學(xué)者利用壓電傳感器對(duì)破骨細(xì)胞生成抑制因子和幾種抗體的相互影響進(jìn)行了更深入的研究，并從中成功研發(fā)出能夠迅速檢驗(yàn)血清中OPG的壓電免疫傳感器[2]。Drosten等學(xué)者則報(bào)道了檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的酶電報(bào)，將電極放置在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)附近可實(shí)時(shí)測(cè)定并記錄鄰近的神經(jīng)元去極化后所釋放的遞質(zhì)谷氨酸[3]。

2 分子蛋白組學(xué)的應(yīng)用

對(duì)于分子蛋白組學(xué)的研究，在相關(guān)領(lǐng)域上可以說(shuō)取得了驕人的成績(jī)，但是也存在相當(dāng)一部分結(jié)論是眾說(shuō)紛紜和互相矛盾。對(duì)于一些典型的腫瘤標(biāo)志物來(lái)說(shuō)，其難以在當(dāng)前通過(guò)表面增強(qiáng)激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)作為代表的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)得到充分體現(xiàn)。筆者查閱相關(guān)的問(wèn)題總結(jié)出可能存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：首先就是激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)自身存在一定的限制性，具體包括重復(fù)性、敏感性和每個(gè)峰值蛋白在當(dāng)前設(shè)備下確認(rèn)所存在的弊端；其次就是要考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和對(duì)照組是否選擇得當(dāng)，對(duì)于某個(gè)特定的蛋白組模式所反映的是腫瘤的特異性、代謝紊亂還是炎癥反應(yīng)等都難以得到準(zhǔn)確的結(jié)論；最后就是對(duì)于不同實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其標(biāo)本處理存在一定的差異，導(dǎo)致其可比性大為降低，我們?cè)趯?shí)際工作中，只有重視并有效解決上述問(wèn)題，激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中才能發(fā)揮中應(yīng)有的作用。

3 分子生物芯片技術(shù)的應(yīng)用

隨著分子生物學(xué)的不斷發(fā)展，人們對(duì)于各種不同類(lèi)型的疾病認(rèn)識(shí)也有加深，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)顯然難以，滿(mǎn)足當(dāng)前醫(yī)學(xué)界上準(zhǔn)確、迅速、和低耗的要求。分子生物芯片指的是把大量探針?lè)肿庸潭ㄔ谥С治锷?，然后與有所標(biāo)記的樣品進(jìn)行反應(yīng)，根據(jù)自動(dòng)化儀器所檢測(cè)出來(lái)的反應(yīng)信號(hào)強(qiáng)度來(lái)對(duì)樣品中靶分子數(shù)量進(jìn)行判斷。從病原菌檢測(cè)的角度來(lái)分析，由于相當(dāng)一部分病毒和細(xì)菌的基因組測(cè)序已經(jīng)完成，并且把很多代表著每種微生物的特殊基因集成1張芯片?？梢愿鶕?jù)反轉(zhuǎn)錄來(lái)對(duì)標(biāo)本中是否存在病原體基因的表達(dá)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)還能夠檢測(cè)出其表達(dá)的情況，進(jìn)一步分析病原體對(duì)患者感染程度和宿主的具體反應(yīng)。

4 分子生物納米技術(shù)的應(yīng)用

以抗體作為基礎(chǔ)技術(shù)是生物活性物質(zhì)檢測(cè)多種方法中較為重要的一種。免疫分析結(jié)合磁性修飾的技術(shù)已經(jīng)在各種生物活性物質(zhì)和異生質(zhì)物質(zhì)檢測(cè)中得以廣泛的應(yīng)用。其原理是通過(guò)把抗原或者特異性抗體固定在納米刺球表面，并利用放射性同位素、化學(xué)發(fā)光物質(zhì)、酶或者是熒光染料等基礎(chǔ)物質(zhì)所產(chǎn)生的檢測(cè)與過(guò)去常用的微量滴定板技術(shù)進(jìn)行比較，則表現(xiàn)出簡(jiǎn)單、快捷的優(yōu)點(diǎn)。有相關(guān)學(xué)者把抗體連接起來(lái)的納米磁性微球與特定的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合起來(lái)，并將其成功地運(yùn)用在血清中人免疫缺陷病毒1型和2型抗體。除此之外，目前全自動(dòng)夾心法免疫測(cè)定技術(shù)已經(jīng)成功在胰島素檢測(cè)中得到運(yùn)用，當(dāng)中也涉及到抗體、蛋白納米磁性微粒復(fù)合物和堿性磷酸酶標(biāo)記二抗。

參考文獻(xiàn)：

[1]Sklada P，Jilkova Z，Svoboda I.Investigation of osteoproteger in interactions with ligands and antibodies using piezoelectric biosensors[J].Bios Bioel，2005（10）.

[2]Petricoin EF，Antekani AM，Hitt BA，et al.Use of proteomic patterns in serum to identify ovarian caneer[J].Lancet，2002，（9306）.

[3]Dorsten C，GuntherS，PreiserW，et al.Identiifcation of a novel corona-virus in paitents wih severe acute respiratory syndrome[J].N Engl J Med，2003 （20） 編輯/哈濤