基因芯片检测细菌

三、生物芯片技术

生物芯片技术是通过缩微技术，根据分子间特异性相互作用的原理　，将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、基因及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。按照固定的生物材料的不同，可以将生物芯片分为基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片。目前，最成功的生物芯片形式是以基因序列为分析对象的“微阵列”，也被称为基因芯片(Genechip)。

基因芯片的基本原理　是，将特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律的排列在固化物表面，形成DNA探针阵列，然后与已通过PCR扩增等技术掺入荧光标记分子的样品DNA进行杂交，最后由荧光检测系统对芯片进行扫描，从而对杂交结果进行分析。

与传统的生物化学分析方法　相比，基因芯片技术具有高通量、微型化、自动化、成本低、污染少等特点。它在感染性疾病的临床诊断方面具有独特优势，与传统检验方法　比较，它可以对一份标本进行成千上万种病原微生物的检测，不仅可进行病原微生物种、亚种、型的识别，同时可了解致病菌的致病基因和耐药基因，可以开展微生物DNA测序，基因表达、基因突变与基因功能研究，寻找新的病原菌。随着样品制备和标记技术的进一步简化、检测信号灵敏度的增强、基因芯片特异性的提高、芯片检测全过程的自动化以及检测成本的降低等，基因芯片技术将会在临床实验室得到广泛应用　。

知识拓展

PCR在微生物学检验方面的应用　

分子生物学的发展使PCR技术不断改进和完善。在常规PCR的基础上又衍生出适应于各种目的的PCR技术，到目前为止有几十种之多。原来PCR只能扩增已知序列之间的DNA，现在可以扩增到已知序列两侧的未知序列，甚至可以扩增序列未知的新基因。PCR模板也从原来使用DNA为模板发展到直接用RNA为模板，即反转录PCR，使从真核生物中扩增目的基因变得很容易。PCR原本只是一种定性的方法　，现在还可以定量，即实时定量PCR，其不仅克服了PCR技术易产生假阳性之不足，而且能准确定量，具有简便快速、重复性好、无扩增后处理步骤，从而大大减少了扩增产物污染的可能性和易于自动化等优点，目前已用于结核分枝杆菌、淋球菌、沙眼衣原体、解脲支原体及病毒等多种病原体的定量测定。为了适应大样本的检测，最近又建立了芯片PCR，将PCR技术与芯片技术有机地结合起来。由于PCR的实用性，其方法　还将会不断完善，进一步在生命科学研究中发挥更大的作用。

(谢锦华)　　

思考题

1．细菌免疫学检测的基本原理　是什么?

2．感染性疾病的抗体检测应注意哪些问题?

3．常用的实验动物接种技术和采血方法　有哪些?

4．简述PCR技术的基本原理　和过程。