生物技术与疾病诊断

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1、9.2-生物技术与疾病诊断常见传染病甲类传染病：鼠疫、霍乱乙类传染病：病毒性肝炎、细菌性和阿米巴性痢疾、伤寒、爱滋、淋病、梅毒、脊髓灰质炎、白喉、百日咳、流行性脑脊髓膜炎、猩红热、肾综合征出血热、、钩端螺旋体、布鲁杆菌病、炭疽、流行性和地方性斑疹伤寒、流行性乙型脑炎、黑热病、疟疾、登革热、肺结核、新生儿破伤风。丙类传染病：血吸虫病、绦虫病、包虫病、麻风病、流行性感冒、流行性腮腺炎、风疹、急性出血性结膜炎，除霍乱、痢疾、伤寒和副伤寒以外的感染性腹泻。海地霍乱鼠疫（黑死病）传统的传染病诊断技术:一是根据临床症状判断，但这必须要求被感染者发病，根据病状进行判断，况且有些疾

2、病临床表现非常相似，不具有典型性状，容易造成误诊！二是先对病原物质进行分离培养，对培养物进行生理生化检验，从而确定病原体的种类。这种方法需要花费较多时间，成本高速度慢效率低，另外，有些病毒类和衣原体类的病原体至今仍没有有效的体外培养方法，从而影响了诊断.现代生物技术的开发应用，为医疗卫生领域提供了崭新的诊断和监测技术。人们对疾病，特别是传染病的诊断，一个很重要的问题就是如何尽早检测感染因子的种类，因为它对疾病的针对性治疗及其预后有着极其重要的意义。DNA探针技术一.ELISA技术与单克隆抗体1.ELISA技术ELISA技术称为酶联免疫吸附检测(enzymelinke

3、dimmunosorbentassay)技术。其原理是将酶与抗体(原)交联形成酶-抗体(原)复合物。利用抗原与抗体的特异结合以及酶将无色底物催化成有色底物，并根据在一定范围内酶量与颜色呈正相关的关系进行检测。根据底物颜色的有无以及颜色的深浅可以判断阴性或阳性反应以及反应强度，可以用于定性或定量分析。2.常用的ELISA诊断技术测定抗体间的间接ELISA病原体或其他外源大分子物质进入机体后都可能刺激机体产生相应的抗体，所以可以通过检测某种病原体的相应抗体来判断是否曾经某种病原体所感染，达到诊断的目的。测定抗原的双抗体夹心ELISA病原体及其大分子物质进入机体后都可能成

4、为一种抗原。所以检测机体内的抗原同样可以判断机体是否感染了相应的抗原。夹心法3.基因工程抗原传统抗原制备：1.体外培养病原体。再将病原体收集，经一系列处理后制成。2.对于不能进行体外培养的病原体，只能从受感染的动物或患者的组织中分离收集病原体，再经一系列处理后制成。缺点：首先，抗原生产过程本身就有很大的危险。因为制造抗原时，要大量培养病原体，如果这些病原体逸出，将会造成很大危害；其次，产品的质量难以控制，难以标准化，从而导致各批次产品质量的差异；最后，生产费用高，特别是那些体外不能培养的病原体更是如此。利用基因工程技术可以克服ELISA技术中需要制备抗体和抗原过程中

5、的不足。同疫苗生产一样，将抗原基因克隆在细菌或真核细胞表达系统中，由这些表达系统可以生产大量抗原。而且生产过程不必接触病原体，也便于标准化生产，成本低廉。多克隆抗体与单克隆抗体ELISA技术除了要制备抗原检测抗体外，有时还必须制备抗体，用于检测抗原。抗体的制备可以将制备的抗原直接免疫动物，在被免疫的动物的血清中将会含有相应的抗体，通过一系列的纯化技术就可获得相应的抗体。但由于一个抗原往往会有多个抗体的混合物，这种混合物称之为多克隆抗体。利用多克隆抗体进行疾病的诊断，至少有几方面的缺点：①特异性较低②产品质量难于控制③生产过程费时，步骤多且成本较高单克隆抗体是利用细胞

6、融合技术，在体外大量培养融合细胞，由融合细胞产生大量的抗体。由于单克隆抗体只识别某一特定的抗原决定簇，所以它旅游特异性强、成分均一、灵敏度高、产量大和容易标准化生产等优点。因此，明显优于多克隆抗体。单克隆抗体主要过程：1）免疫脾细胞的制备2）骨髓瘤细胞的培养与筛选3）细胞融合4）阳性克隆的筛选5）克隆化6）细胞的冻存与复苏7）大规模单克隆抗体的制备单克隆抗体虽然主要用于病原体感染的体外诊断，但其应用远不仅于此，其应用范围相当广泛，包括：1)鉴定微生物原体。2)确定激素水平。3)检测肿瘤相关蛋白质。4)检验血液中的药物5)肿瘤检测6)其他领域的应用。二.DNA诊断技术

7、1978年，Kan和Dozy首先应用羊水细胞DNA限制性片段长度多态性（RFLP）做镰状细胞贫血症的产前诊断，从而开创了DNA诊断的新技术。主要包括：DNA探针杂交技术PCR技术PCR-RFLP技术PCR-ASO技术PCR-ELISA技术PCR-SSCP技术PCR-DGGE技术LCR技术RFLP-探针技术生物芯片技术DNA探针杂交技术技术根据：来源不同的DNA加热变性后，只要两条多核苷酸链的碱基有一定数量能彼此互补，就可以经退火处理形成新的杂交体双螺旋结构。这种根据碱基互补配对原理而使两条不同来源的、有部分互补序列的两条单链相互结合形成异源双链的技术称为核酸杂交