現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

摘要：從近幾年分子生物學(xué)方法的運(yùn)用來(lái)看，以核酸生化作為基礎(chǔ)的新技術(shù)成為了當(dāng)前預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的最新方法，在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域上得到了廣泛的應(yīng)用。本文主要是分析了幾項(xiàng)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)以及其在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用情況。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)；預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)；應(yīng)用

在基因克隆技術(shù)日漸完善和基因測(cè)序工作日益完善的背景下，迎來(lái)了基因時(shí)代。到20世紀(jì)末生物學(xué)領(lǐng)域中的數(shù)理科學(xué)應(yīng)用大大增加，在功能基因組學(xué)、環(huán)境基因組學(xué)和結(jié)構(gòu)基因組學(xué)的共同發(fā)展的態(tài)勢(shì)下，分子診斷學(xué)技術(shù)也得到了突破性的進(jìn)展，為檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)開(kāi)拓了更為廣闊的發(fā)展空間[1]。在基因克隆技術(shù)日漸完善和基因測(cè)序工作日益完善的背景下，迎來(lái)了基因時(shí)代。

1分子生物傳感器在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

對(duì)于分子生物傳感器而言，其主要是通過(guò)一定的化學(xué)或者生物技術(shù)，把諸如蛋白、抗原、抗體、受體、微生物、細(xì)胞、酶等生物識(shí)別元件固定在換能器上面，在待測(cè)物與生物識(shí)別元件產(chǎn)生特異性作用后，以換能器作為媒介，將其作用產(chǎn)生后的結(jié)果進(jìn)一步轉(zhuǎn)化為能夠檢測(cè)和輸出的光信號(hào)和電信號(hào)等，再對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行更全面的定性和定量分析，達(dá)到檢測(cè)分析的要求。在實(shí)際工作中，體液中的微量蛋白、核酸和小分子有機(jī)物等物質(zhì)的檢測(cè)都需要分子生物傳感器。生物傳感器的存在對(duì)于處于手術(shù)中和重癥監(jiān)護(hù)下的患者來(lái)說(shuō)，具有重要的意義。Petricoin[2]等相關(guān)學(xué)者利用壓電傳感器對(duì)破骨細(xì)胞生成抑制因子和幾種抗體的相互影響進(jìn)行了更深入的研究，并從中成功研發(fā)出能夠迅速檢驗(yàn)血清中OPG的壓電免疫傳感器。Drosten等學(xué)者則報(bào)道了檢測(cè)神經(jīng)遞質(zhì)的酶電報(bào)，將電極放置在神經(jīng)肌肉接點(diǎn)附近可實(shí)時(shí)測(cè)定并記錄鄰近的神經(jīng)元去極化后所釋放的遞質(zhì)谷氨酸。

2激光捕獲纖維切割LCM技術(shù)在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

LCM技術(shù)的核心用低能量的近紅外激光融化一種特殊的膠膜來(lái)黏取細(xì)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(xì)胞，發(fā)射激光束，特殊轉(zhuǎn)移膜吸收目的細(xì)胞從切片中分離出來(lái)。該技術(shù)具有自動(dòng)化程度高，操作簡(jiǎn)單，對(duì)組織切片無(wú)嚴(yán)格要求，獲取細(xì)胞準(zhǔn)確率高，對(duì)細(xì)胞內(nèi)DNA/RNA及蛋白質(zhì)無(wú)損傷等優(yōu)點(diǎn)。將LCM技術(shù)、電泳技術(shù)及質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合，以發(fā)現(xiàn)生命過(guò)程中不同生理及病理狀況時(shí)的特異性蛋白質(zhì)標(biāo)志，為臨床惡性腫瘤的早期診斷，治療提供蛋白靶標(biāo)，同時(shí)也為藥物毒理，代謝等重要研究提供更好的方法。LCM技術(shù)與cDNA微陣列技術(shù)結(jié)合在人類(lèi)腫瘤發(fā)生、診斷、治療等方面的研究已進(jìn)入使用階段，同時(shí)利用LCM技術(shù)通過(guò)對(duì)不同時(shí)空組織標(biāo)本中目的細(xì)胞的捕獲，與基因表達(dá)模式進(jìn)行比較，可為各種疾病發(fā)展過(guò)程提供重要信息。LCM作為一項(xiàng)技術(shù)從開(kāi)發(fā)到應(yīng)用歷經(jīng)時(shí)間尚短，還需要不斷的改進(jìn)設(shè)計(jì)和制造工藝，它將會(huì)像核酸合成儀、核酸序列測(cè)定儀、核酸體外擴(kuò)增儀一樣在生命科學(xué)的研究工作中起到巨大的作用。

3分子生物納米技術(shù)的應(yīng)用

以抗體作為基礎(chǔ)技術(shù)是生物活性物質(zhì)檢測(cè)多種方法中較為重要的一種。免疫分析結(jié)合磁性修飾的技術(shù)已經(jīng)在各種生物活性物質(zhì)和異生質(zhì)物質(zhì)檢測(cè)中得以廣泛的應(yīng)用。其原理是通過(guò)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(xué)發(fā)光物質(zhì)、酶或者是熒光染料等基礎(chǔ)物質(zhì)所產(chǎn)生的檢測(cè)與過(guò)去常用的微量滴定板技術(shù)進(jìn)行比較，則表現(xiàn)出簡(jiǎn)單、快捷的優(yōu)點(diǎn)。有相關(guān)學(xué)者把抗體連接起來(lái)的納米磁性微球與特定的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)相結(jié)合起來(lái)，并將其成功地運(yùn)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(dòng)夾心法免疫測(cè)定技術(shù)已經(jīng)成功在胰島素檢測(cè)中得到運(yùn)用，當(dāng)中也涉及到抗體、蛋白納米磁性微粒復(fù)合物和堿性磷酸酶標(biāo)記二抗。

4生物芯片技術(shù)在預(yù)防醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

生物芯片包括基因芯片和蛋白質(zhì)芯片，系借助計(jì)算機(jī)控制的機(jī)械手對(duì)已知的眾多探針按預(yù)定的位置點(diǎn)陣，固定在固相支持片基上，然后與標(biāo)記的待測(cè)樣品進(jìn)行分子雜交反應(yīng)，通過(guò)激光共聚焦熒光檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)分析每個(gè)位點(diǎn)雜交信號(hào)的有無(wú)及強(qiáng)度，進(jìn)而獲得每個(gè)樣品攜帶的相關(guān)信息，經(jīng)專(zhuān)用的程序軟件分析，得出最終結(jié)論。Derisi等選用惡性腫瘤細(xì)胞系UACC903中的1161個(gè)cDNA克隆制成芯片，通過(guò)比較正常腫瘤細(xì)胞的表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)在惡性腫瘤細(xì)胞中P21基因處于失活或關(guān)閉狀態(tài)，而在逆轉(zhuǎn)細(xì)胞系中呈高表達(dá)狀態(tài)。芯片技術(shù)中雜交測(cè)序技術(shù)是一種新的高效快速測(cè)序方法，也是芯片技術(shù)的另一個(gè)重要應(yīng)用，即通過(guò)與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行序列測(cè)定，用熒光標(biāo)記的待測(cè)序列與基因芯片上對(duì)應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)配對(duì)，確定熒光最強(qiáng)的探針位置，獲得互補(bǔ)的探針序列，據(jù)此重組出靶核酸的序列。生物芯片技術(shù)發(fā)展迅猛，在生命科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用，如何進(jìn)一步提高合成效率及芯片的集成程度是研究的焦點(diǎn)還有多個(gè)環(huán)節(jié)尚待提高。雖然芯片技術(shù)還存在著一些問(wèn)題，但其在基因表達(dá)譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列分析等諸多領(lǐng)域已呈現(xiàn)出廣闊的應(yīng)用前景，隨著研究的不斷深入和技術(shù)的更加完善基因芯片一定會(huì)在生命科學(xué)研究領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越重要的作用[3，4]。

5分子蛋白組學(xué)的應(yīng)用

對(duì)于分子蛋白組學(xué)的研究，在相關(guān)領(lǐng)域上可以說(shuō)取得了驕人的成績(jī)，但是也存在相當(dāng)一部分結(jié)論是眾說(shuō)紛紜和互相矛盾。對(duì)于一些典型的腫瘤標(biāo)志物來(lái)說(shuō)，其難以在當(dāng)前通過(guò)表面增強(qiáng)激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)作為代表的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)來(lái)得到充分體現(xiàn)。筆者查閱相關(guān)的問(wèn)題總結(jié)出可能存在以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：①就是激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)自身存在一定的限制性，具體包括重復(fù)性、敏感性和每個(gè)峰值蛋白在當(dāng)前設(shè)備下確認(rèn)所存在的弊端；②就是要考慮實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和對(duì)照組是否選擇得當(dāng)，對(duì)于某個(gè)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(yīng)等都難以得到準(zhǔn)確的結(jié)論；③就是對(duì)于不同實(shí)驗(yàn)室所產(chǎn)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，其標(biāo)本處理存在一定的差異，導(dǎo)致其可比性大為降低，我們?cè)趯?shí)際工作中，只有重視并有效解決上述問(wèn)題，激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中才能發(fā)揮中應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)：

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[3]苗杰，夏涵，黃慶，府偉靈.分子生物學(xué)技術(shù)在病原微生物檢測(cè)應(yīng)用的研究進(jìn)展[J].中華醫(yī)院感染學(xué)雜志，2011（14）.

[4]張欠欠，高小朋，王艷梅.現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在微生物檢驗(yàn)中的應(yīng)用[J].延安大學(xué)學(xué)報(bào)（醫(yī)學(xué)科學(xué)版），2008（02）.編輯/王海靜