资源描述：
《现代分子生物学技术在医学检验中的应用》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、现代分子生物学技术在医学检验中的应用临床和实验医学杂志2007年3月第6卷第3期?l6l?现代分子生物学技术在医学检验中的应用李鹏(首都医科大学宣武医院检验科北京100053)【摘要】近年利用分子生物学方法,以核酸生化为基础的新技术作为医学检验的最新方法,已广泛应用于检验学科的各领域之中.本文具体探讨分子生物学中的分子生物传感器技术,分子生物芯片技术,分子生物纳米技术和分子蛋白组学在医学检验中的应用,并且提出了展望.【关键词】分子生物学医学检验生物传感器生物芯片生物纳米蛋白组学随着基因克隆技术趋向成熟和基因测序工作逐步完善,后基因时代逐步到来.20世纪末数理科学在生物学领域广泛渗透,在结
2、构基因组学,功能基因组学和环境基因组学逢勃发展形势下,分子诊断学技术将会取得突破性进展I4j,也给检验医学带来了崭新的领域,为学科发展提供了新的机遇.1分子生物传感器在医学检验中的应用分子生物传感器是利用一定的生物或化学的固定技术,将生物识别元件(酶,抗体,抗原,蛋白,核酸,受体,细胞,微生物,动植物组织等)固定在换能器上,当待测物与生物识别元件发生特异性反应后,通过换能器将所产生的反应结果转变为可以输出,检测的电信号和光信号等,以此对待测物质进行定性和定量分析,从而达到检测分析的目的.分子生物传感器可以广泛地应用于对体液中的微量蛋白,小分子有机物,核酸等多种物质的检测.在现代医学检验中
3、,这些项目是临床诊断和病情分析的重要依据.能够在体内实时监控的生物传感器对于手术中和重症监护的病人很有帮助.Skladal等用经过寡核苷酸探针修饰的压电传感器检测血清中的丙型肝炎病毒(HCV)并实时监测其DNA的结构转录和聚合酶链式反应(PCR)扩增过程,完成整个监测过程仅需10min且装置可重复使用.Petricoin等用压电传感器研究了破骨细胞生成抑制因子(OPG)和几种相应抗体的相互作用,研发出可快速检验血清中OPG的压电免疫传感器.Dro—sten等报道了检测神经递质的酶电报,将电极放置在神经肌肉接点附近可实时测定并记录邻近的神经元去极化后所释放的递质谷氨酸.2分子生物芯片技术在
4、医学检验中的应用随着分子生物学的发展及人们对疾病过程的认识加深,传统的医学检验技术已不能完全适应微量,快速,准确,全面的要求.所谓的生物芯片是指将大量探针分子固定于支持物上(通常支持物上的一个点代表一种分子探针),并与标记的样品杂交或反应,通过自动化仪器检测杂交或反应信号的强度而判断样品中靶分子的数量.在检测病原菌方面,由于大部分细菌,病毒的基因组测序已完成,将许多代表每种微生物的特殊基因制成1张芯片.通过反转录可检测标本中的有无病原体基因的表达及表达的情况,以判断病人感染病原及感染的进程,宿主的反应.由于P53抑癌基因在多数肿瘤中均发生突变,因此其是重要的肿瘤诊断靶基因.Nam等人将硅
5、基质上合成的寡核苷酸芯片用于血清样品中的丙型肝炎病毒分型.3分子生物纳米技术在医学检验中的应用生物活性物质的检测有很多种方法,其中,以抗体为基础的技术尤其重要.免疫分析加上磁性修饰已成功地用于各种生物活性物质和异生质(如药物,致癌物等)的检测.将特异性抗体或抗原固定到纳米磁球表面,并以酶,放射性同位素,荧光染料或化学发光物质为基础所产生的检测与传统微量滴定板技术相比具有简单,快速和灵敏的特点.VanHelden等将抗体连接的纳米磁性微球与高效率,快速的化学发光免疫测定技术相结合的自动检测系统,则成功地用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV一1和HIV一2)抗体的检测.另外,用于人胰岛
6、素检测的全自动夹心法免疫测定技术也已建立,其中亦用到抗体,蛋白纳米磁性微粒复合物和碱性磷酸酶标记二抗.4分子蛋白组学在医学检验中的应用当前有关分子蛋白质组学的大量研究成果喜人,但一大部分结论是众说纷纭,甚至是互相矛盾.一些经典的肿瘤标志物却无法在当前以表面增强激光解析离子化一飞行时间质谱(SELDI—TOF—MS)技术为代表的蛋白质组学技术中体现出来.可能存在以下几方面的问题.一方面是SELDI—TOF—MS技术自身的限制性,包括敏感性,重复性以及使用当前设备对每个峰值蛋白确认的局限性;另一方面是实验设计及对照组选择是否恰当,某个蛋白组模式反映的是肿瘤的特异性,还是炎症反应,或是代谢紊乱
7、等无法定论;另一方面是不同实验室结果可比性,标本处理过程的差异无法探究.只有这些问题得到解决,SELDI—TOF—MS技术在检验医学中才能发挥革命性作用.5分子生物学技术在医学检验发展中的趋势检验医学中的分子生物学技术发展趋势有二:一是定量PCR;二是PCR的全自动化,如应用扩增与检测于一体的一次性试验卡,可较好地解决PCR污染问题.除PCR以外的体外基因扩增技术如连接酶反应(LCR),链置换扩增系统(SDA),转录扩增系统(TAS
