环境致病微生物现代生物检测技术

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1、万方数据·科技信息综述·舔瑰熬滴缀丝翱恧德丝翱擅铡楚恭盛建武何苗施汉昌钱易(清华大学环境科学与工程系环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京100084)摘要近年来环境中致病微生物现代生物检测技术发展迅速，主要有免疫检测法、PCR检测法、生物探针、生物芯片以及生物传感器等。对新技术的发展概况进行了综合叙述，指出致病微生物检测技术应朝着操作简单、快速、灵敏度高以及低成本等方向发展。关键词环境致病微生物生物检测技术Modernbiologicaldetectiontechnologiesforenvironment

2、alpathogenicmicroorganismShengJian—wu，HeMiao，ShiHan—chang，QianYi(StateKeyLaboratoryofEnviromentalSimulationandPollutionControl，DepartmentofEnvironmentalScienceandEngineering，TsinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Modernbiologicaldetectionmethodsforpa

3、thogenicmicroorganismhavebeendevelopedquicklyinrecentyears，includingimmunoassays，PCRmethods，DNAprobes，DNAchipsandbiosensorsetc．Basedonthedescriptionofthedevelopmentsituationofthesemethods，itisindicatedthatthedetectionmethodsforpathogenicmicroorganismshouldbes

4、implerforoperation，quicker，moresensitiveandlesscost．Keywords：Environment；Pathogenicmicroorganism；Biologicaldetectionmethod0前言环境中常见的致病微生物包括病毒、立克次体、支原体、细菌、真菌、寄生虫等，这些致病微生物广泛存在于水体、大气、固体废弃物(如生活垃圾)当中，是引起传染病的罪魁祸首。2004年12月1日起施行的《中华人民共和国传染病防治法》明确说明传染病主要在于预防控制，而检测是控制的基

5、础；环境保护部门、市政给水和排水单位要密切配合疾病预防控制机构加强对水体、大气、固体废弃物中致病微生物的控制和监测工作，防患于未然。世界各国控制饮用水的卫生质量，一般采用大肠菌群和细菌总数等指标。我国2001年的《生活饮用水水质卫生规范》也规定，生活饮用水中总大肠菌群和粪大肠菌群每100mL水样中都不得检出，细菌总数不得超过100个／mL菌落形成单位。传统的微生物检测方法检测病原性微生物的特异性较高，但检测成本高、速度慢、效率低，不适宜于检测生长速度慢、无法通过人工培养获得及新的病原菌。因此，研究开发更加快速、准

6、确的环境致病微生物检测方法具有十分重要的意义。环境中致病微生物的检测方法、仪器和设备是目前的研究热点，其主要研究方向见表1。本文按照致病微生物现代生物检测方法的发展过程和趋势，重点介绍免疫检测、PCR检测、生物探针、FISH检测、生物芯片以及生物传感器等比较有应用前景的生物检测技术。1免疫检测技术免疫检测技术主要是采用酶联免疫吸附试验(Enzyme—LinkedImmunosorbentAssay，ELISA)，ELISA的基础是抗原或抗体的固相化及抗原或抗体的酶标记。结合在固相载体表面的抗原或抗体仍保持其免疫学

7、活性，酶标记的抗原或抗体既保留其给水排水V01．31No．82005101万方数据表1致病微生物检测方法检测方法方法简述评价ATP一生物在荧光素酶作用下。荧光快速但非特异，敏感性不素与ATP反应发光，根据发光法高(105cell／mL)光强度可以计数化学在过氧化物存在下，催化快速但非特异，敏感性不鲁米诺发光，根据光强可发光法高(105cell／mL)用于计数荧光显细胞被荧光素染色后，直可计总数，快速非特异，敏微镜接在显微镜下观察感性不高相差细胞悬浮在液体中，在相可计总数，相对较快但特显微镜差显微镜下观察异性不强．

8、敏感度不高免疫学利用抗原抗体反应来检测可计总数，特异性好，快方法目的微生物速，较敏感可计总数，特异，敏感，较基因探针检测特异性的基因片段快多聚酶链对特异性片段进行体外扩极其敏感，快速，可计总数反应增运用基因技术及微加工技能实现对大量基因的检生物芯片术，将大量探针有秩序的测，通过检测病源微生物的基因序列来判断其有无排列在较小的芯片上及含量生物应用免疫化学，电化学等技术结合传