分子生物學(xué)技術(shù)論文(2)
分子生物學(xué)技術(shù)論文篇二
現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
[摘要]隨著醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，生物學(xué)也不斷在創(chuàng)新，其中，現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中起到關(guān)鍵作用。所以，將生物學(xué)與醫(yī)學(xué)相結(jié)合，是一項(xiàng)不可拖延的任務(wù)。本文針對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)，探討了它在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用。
[關(guān)鍵詞]現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù);醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)
隨著基因克隆技術(shù)趨向成熟和基因測(cè)序工作逐步完善，后基因時(shí)代逐步到來。20世紀(jì)末數(shù)理科學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域廣泛滲透，在結(jié)構(gòu)基因組學(xué)，功能基因組學(xué)和環(huán)境基因組學(xué)逢勃發(fā)展形勢(shì)下，分子診斷學(xué)技術(shù)將會(huì)取得突破性進(jìn)展，也給檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)帶來了嶄新的領(lǐng)域，為學(xué)科發(fā)展提供了新的機(jī)遇。
1 分子生物傳感器在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
分子生物傳感器是利用一定的生物或化學(xué)的固定技術(shù)，將生物識(shí)別元件(酶、抗體、抗原、蛋白、核酸、受體、細(xì)胞、微生物、動(dòng)植物組織等)固定在換能器上，當(dāng)待測(cè)物與生物識(shí)別元件發(fā)生特異性反應(yīng)后，通過換能器將所產(chǎn)生的反應(yīng)結(jié)果轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢暂敵?、檢測(cè)的電信號(hào)和光信號(hào)等，以此對(duì)待測(cè)物質(zhì)進(jìn)行定性和定量分析，從而達(dá)到檢測(cè)分析的目的。
分子生物傳感器可以廣泛地應(yīng)用于對(duì)體液中的微量蛋白、小分子有機(jī)物、核酸等多種物質(zhì)的檢測(cè)。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，這些項(xiàng)目是臨床診斷和病情分析的重要依據(jù)。能夠在體內(nèi)實(shí)時(shí)監(jiān)控的生物傳感器對(duì)于手術(shù)中和重癥監(jiān)護(hù)的病人很有幫助。
Skladal等用經(jīng)過寡核苷酸探針修飾的壓電傳感器檢測(cè)血清中的丙型肝炎病毒(HCV)并實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其DNA的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)錄和聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)(PCR)擴(kuò)增過程，完成整個(gè)監(jiān)測(cè)過程僅需10 min且裝置可重復(fù)使用。
Petricoin等用壓電傳感器研究了破骨細(xì)胞生成抑制因子(OPG)和幾種相應(yīng)抗體的相互作用，研發(fā)出可快速檢驗(yàn)血清中OPG的壓電免疫傳感器。
Dro-sten等報(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 分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
隨著分子生物學(xué)的發(fā)展及人們對(duì)疾病過程的認(rèn)識(shí)加深，傳統(tǒng)的醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)技術(shù)已不能完全適應(yīng)微量、快速、準(zhǔn)確、全面的要求。
所謂的生物芯片是指將大量探針分子固定于支持物上(通常支持物上的一個(gè)點(diǎn)代表一種分子探針)，并與標(biāo)記的樣品雜交或反應(yīng)，通過自動(dòng)化儀器檢測(cè)雜交或反應(yīng)信號(hào)的強(qiáng)度而判斷樣品中靶分子的數(shù)量。
在檢測(cè)病原菌方面，由于大部分細(xì)菌、病毒的基因組測(cè)序已完成，將許多代表每種微生物的特殊基因制成1張芯片。通過反轉(zhuǎn)錄可檢測(cè)標(biāo)本中的有無病原體基因的表達(dá)及表達(dá)的情況，以判斷病人感染病原及感染的進(jìn)程、宿主的反應(yīng)。由于P53抑癌基因在多數(shù)腫瘤中均發(fā)生突變，因此其是重要的腫瘤診斷靶基因。
Nam等人將硅基質(zhì)上合成的寡核苷酸芯片用于血清樣品中的丙型肝炎病毒分型。3 分子生物納米技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用生物活性物質(zhì)的檢測(cè)有很多種方法，其中，以抗體為基礎(chǔ)的技術(shù)尤其重要。免疫分析加上磁性修飾已成功地用于各種生物活性物質(zhì)和異生質(zhì)(如藥物、致癌物等)的檢測(cè)。將特異性抗體或抗原固定到納米磁球表面，并以酶、放射性同位素、熒光染料或化學(xué)發(fā)光物質(zhì)為基礎(chǔ)所產(chǎn)生的檢測(cè)與傳統(tǒng)微量滴定板技術(shù)相比具有簡(jiǎn)單、快速和靈敏的特點(diǎn)。
Van Helden等將抗體連接的納米磁性微球與高效率、快速的化學(xué)發(fā)光免疫測(cè)定技術(shù)相結(jié)合的自動(dòng)檢測(cè)系統(tǒng)，則成功地用于血清中人免疫缺陷病毒1型和2型(HIV-1和HIV-2)抗體的檢測(cè)。另外，用于人胰島素檢測(cè)的全自動(dòng)夾心法免疫測(cè)定技術(shù)也已建立，其中亦用到抗體、蛋白納米磁性微粒復(fù)合物和堿性磷酸酶標(biāo)記二抗。
4 分子蛋白組學(xué)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用
當(dāng)前有關(guān)分子蛋白質(zhì)組學(xué)的大量研究成果喜人，但一大部分結(jié)論是眾說紛紜、甚至是互相矛盾。一些經(jīng)典的腫瘤標(biāo)志物卻無法在當(dāng)前以表面增強(qiáng)激光解析離子化-飛行時(shí)間質(zhì)譜(SELDI-TOF-MS)技術(shù)為代表的蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)中體現(xiàn)出來?？赡艽嬖谝韵聨追矫娴膯栴}。一方面是SELDI-TOF-MS技術(shù)自身的限制性，包括敏感性、重復(fù)性以及使用當(dāng)前設(shè)備對(duì)每個(gè)峰值蛋白確認(rèn)的局限性;另一方面是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及對(duì)照組選擇是否恰當(dāng)，某個(gè)蛋白組模式反映的是腫瘤的特異性，還是炎癥反應(yīng)，或是代謝紊亂等無法定論;另一方面是不同實(shí)驗(yàn)室結(jié)果可比性、標(biāo)本處理過程的差異無法探究。只有這些問題得到解決， SELDI-TOF-MS技術(shù)在檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中才能發(fā)揮革命性作用。
5 分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)發(fā)展中的趨勢(shì)
檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)中的分子生物學(xué)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)有二：一是定量PCR;二是PCR的全自動(dòng)化，如應(yīng)用擴(kuò)增與檢測(cè)于一體的一次性試驗(yàn)卡，可較好地解決PCR污染問題。除PCR以外的體外基因擴(kuò)增技術(shù)如連接酶反應(yīng)(LCR)，鏈置換擴(kuò)增系統(tǒng)(SDA)，轉(zhuǎn)錄擴(kuò)增系統(tǒng)(TAS)，自限序列擴(kuò)增系統(tǒng)(3SR)，QB復(fù)制酶擴(kuò)增系統(tǒng)等技術(shù)也將由科研進(jìn)入臨床。分子生物學(xué)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和質(zhì)量控制引起了廣泛關(guān)注，特別是衛(wèi)生部頒發(fā)的PCR實(shí)驗(yàn)室管理辦法對(duì)PCR技術(shù)應(yīng)用的健康發(fā)展起到了關(guān)鍵作用。為解決PCR交叉污染問題，從標(biāo)本制備到檢測(cè)的全封閉系統(tǒng)及相應(yīng)的自動(dòng)化儀器已在國內(nèi)逐步普及。
結(jié)語：通過對(duì)現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的作用的研究，可以證明，不管是從什么角度看待這兩門看似毫不相關(guān)的學(xué)科，其實(shí)有著莫大的聯(lián)系。二者如果能很好的結(jié)合運(yùn)用，將會(huì)為醫(yī)學(xué)與生物學(xué)帶來許多好處，并且可以相互發(fā)展，相互進(jìn)步。
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