現代分子生物學技術在預防醫(yī)學檢驗中的應用

摘要：從近幾年分子生物學方法的運用來看，以核酸生化作為基礎的新技術成為了當前預防醫(yī)學檢驗的最新方法，在預防醫(yī)學檢驗領域上得到了廣泛的應用。本文主要是分析了幾項現代分子生物學技術以及其在預防醫(yī)學檢驗中的應用情況。

關鍵詞：現代分子生物學技術；預防醫(yī)學檢驗；應用

在基因克隆技術日漸完善和基因測序工作日益完善的背景下，迎來了基因時代。到20世紀末生物學領域中的數理科學應用大大增加，在功能基因組學、環(huán)境基因組學和結構基因組學的共同發(fā)展的態(tài)勢下，分子診斷學技術也得到了突破性的進展，為檢驗醫(yī)學開拓了更為廣闊的發(fā)展空間[1]。在基因克隆技術日漸完善和基因測序工作日益完善的背景下，迎來了基因時代。

1分子生物傳感器在預防醫(yī)學檢驗中的應用

對于分子生物傳感器而言，其主要是通過一定的化學或者生物技術，把諸如蛋白、抗原、抗體、受體、微生物、細胞、酶等生物識別元件固定在換能器上面，在待測物與生物識別元件產生特異性作用后，以換能器作為媒介，將其作用產生后的結果進一步轉化為能夠檢測和輸出的光信號和電信號等，再對待測物質進行更全面的定性和定量分析，達到檢測分析的要求。在實際工作中，體液中的微量蛋白、核酸和小分子有機物等物質的檢測都需要分子生物傳感器。生物傳感器的存在對于處于手術中和重癥監(jiān)護下的患者來說，具有重要的意義。Petricoin[2]等相關學者利用壓電傳感器對破骨細胞生成抑制因子和幾種抗體的相互影響進行了更深入的研究，并從中成功研發(fā)出能夠迅速檢驗血清中OPG的壓電免疫傳感器。Drosten等學者則報道了檢測神經遞質的酶電報，將電極放置在神經肌肉接點附近可實時測定并記錄鄰近的神經元去極化后所釋放的遞質谷氨酸。

2激光捕獲纖維切割LCM技術在預防醫(yī)學檢驗中的應用

LCM技術的核心用低能量的近紅外激光融化一種特殊的膠膜來黏取細胞，在高倍顯微鏡下，從厚約5～20納米的切片中選擇所希望獲得的細胞，發(fā)射激光束，特殊轉移膜吸收目的細胞從切片中分離出來。該技術具有自動化程度高，操作簡單，對組織切片無嚴格要求，獲取細胞準確率高，對細胞內DNA/RNA及蛋白質無損傷等優(yōu)點。將LCM技術、電泳技術及質譜技術相結合，以發(fā)現生命過程中不同生理及病理狀況時的特異性蛋白質標志，為臨床惡性腫瘤的早期診斷，治療提供蛋白靶標，同時也為藥物毒理，代謝等重要研究提供更好的方法。LCM技術與cDNA微陣列技術結合在人類腫瘤發(fā)生、診斷、治療等方面的研究已進入使用階段，同時利用LCM技術通過對不同時空組織標本中目的細胞的捕獲，與基因表達模式進行比較，可為各種疾病發(fā)展過程提供重要信息。LCM作為一項技術從開發(fā)到應用歷經時間尚短，還需要不斷的改進設計和制造工藝，它將會像核酸合成儀、核酸序列測定儀、核酸體外擴增儀一樣在生命科學的研究工作中起到巨大的作用。

3分子生物納米技術的應用

以抗體作為基礎技術是生物活性物質檢測多種方法中較為重要的一種。免疫分析結合磁性修飾的技術已經在各種生物活性物質和異生質物質檢測中得以廣泛的應用。其原理是通過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、化學發(fā)光物質、酶或者是熒光染料等基礎物質所產生的檢測與過去常用的微量滴定板技術進行比較，則表現出簡單、快捷的優(yōu)點。有相關學者把抗體連接起來的納米磁性微球與特定的自動檢測系統(tǒng)相結合起來，并將其成功地運用在血清中人免疫缺陷病毒1型和2型抗體。除此之外，目前全自動夾心法免疫測定技術已經成功在胰島素檢測中得到運用，當中也涉及到抗體、蛋白納米磁性微粒復合物和堿性磷酸酶標記二抗。

4生物芯片技術在預防醫(yī)學檢驗中的應用

生物芯片包括基因芯片和蛋白質芯片，系借助計算機控制的機械手對已知的眾多探針按預定的位置點陣，固定在固相支持片基上，然后與標記的待測樣品進行分子雜交反應，通過激光共聚焦熒光檢測系統(tǒng)來分析每個位點雜交信號的有無及強度，進而獲得每個樣品攜帶的相關信息，經專用的程序軟件分析，得出最終結論。Derisi等選用惡性腫瘤細胞系UACC903中的1161個cDNA克隆制成芯片，通過比較正常腫瘤細胞的表達差異，發(fā)現在惡性腫瘤細胞中P21基因處于失活或關閉狀態(tài)，而在逆轉細胞系中呈高表達狀態(tài)。芯片技術中雜交測序技術是一種新的高效快速測序方法，也是芯片技術的另一個重要應用，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行序列測定，用熒光標記的待測序列與基因芯片上對應位置的核酸探針產生互補配對，確定熒光最強的探針位置，獲得互補的探針序列，據此重組出靶核酸的序列。生物芯片技術發(fā)展迅猛，在生命科學的各個領域得到廣泛的應用，如何進一步提高合成效率及芯片的集成程度是研究的焦點還有多個環(huán)節(jié)尚待提高。雖然芯片技術還存在著一些問題，但其在基因表達譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列分析等諸多領域已呈現出廣闊的應用前景，隨著研究的不斷深入和技術的更加完善基因芯片一定會在生命科學研究領域發(fā)揮越來越重要的作用[3，4]。

5分子蛋白組學的應用

對于分子蛋白組學的研究，在相關領域上可以說取得了驕人的成績，但是也存在相當一部分結論是眾說紛紜和互相矛盾。對于一些典型的腫瘤標志物來說，其難以在當前通過表面增強激光解析離子化-飛行時間質譜技術作為代表的蛋白質組學技術來得到充分體現。筆者查閱相關的問題總結出可能存在以下幾個方面的問題：①就是激光解析離子化-飛行時間質譜技術自身存在一定的限制性，具體包括重復性、敏感性和每個峰值蛋白在當前設備下確認所存在的弊端；②就是要考慮實驗設計和對照組是否選擇得當，對于某個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等都難以得到準確的結論；③就是對于不同實驗室所產生的實驗結果，其標本處理存在一定的差異，導致其可比性大為降低，我們在實際工作中，只有重視并有效解決上述問題，激光解析離子化-飛行時間質譜技術在檢驗醫(yī)學中才能發(fā)揮中應有的作用。

參考文獻：

[1]swithprogressivephenotype[J].Cancer Res，1997.

[2]王耿新.PCR技術在預防醫(yī)學檢驗中的應用現狀[J].實用醫(yī)藥雜志，2005（06）.

[3]苗杰，夏涵，黃慶，府偉靈.分子生物學技術在病原微生物檢測應用的研究進展[J].中華醫(yī)院感染學雜志，2011（14）.

[4]張欠欠，高小朋，王艷梅.現代分子生物學技術在微生物檢驗中的應用[J].延安大學學報（醫(yī)學科學版），2008（02）.編輯/王海靜