Ibis T5000: 一种新型病原微生物检测仪

多年来,人们一直在寻找灵敏度好、特异性高、可重复、高通量的技术手段以快速准确检测并鉴定病原微生物.然而,可导致人类疾病的微生物高达1 400多种.且每种微生物又可能有数百种毒力、侵袭性或耐药性不同的毒株或基因型.所以,同时适用于个体、广泛的公共卫生利益和生物防御体系的理想检测技术需有普遍适应的病原鉴定能力,定量鉴定能力,检测新出现的或以前未曾定性的病原微生物并确定与其最近种属关系的能力,协助疾病暴发调查与分析的能力,协助通过中心数据库的数据比较分析的能力.与此同时,该项技术尚需具备快速、高通量和检测费用低廉的特点[1,2].     

基于核酸等温扩增的病原微生物微流控检测技术

病原微生物的快速检测对疫情的预防控制至关重要。基于PCR的病原微生物核酸检测方法克服了传统病原微生物培养方法耗时长、免疫学检测存在窗口期等问题,已成为目前最主要的病原微生物筛查方法。然而,对精确控温热循环仪的依赖却严重限制了其在资源匮乏地区的应用。虽然基于核酸等温扩增的病原微生物检测方法可摆脱对高精度温控设备的依赖,但仍需要进行样本核酸分离提取、扩增与检测等步骤。近年来,微流控技术与核酸等温扩增技术相结合,诞生了多种病原微生物等温扩增微流控检测技术。该技术通过设计芯片结构、优化进样模式及检测方式,实现了病原微生物核酸提取、扩增与检测一体化,并具备多重检测、定量检测等功能,具有对仪器依赖度小、对操作人员要求不高、样本量需求小和自动化程度高等优点,适合于在多种环境下的病原微生物快速检测。本文从核酸等温扩增原理、进样方式、检测方式等方面对核酸等温扩增病原微生物微流控检测技术进行了综述,以期为病原微生物的快速筛查提供更多的方案思路,提升公共卫生领域对传染性疾病的防控能力。     

分子生物学在食品微生物检测中的应用

食品安全是百姓关注的大问题,目前食品安全监测技术正在蓬勃发展,随着现代分子生物学技术的发展,对微生物学的研究也进入到分子、基因水平。病原微生物的检测也逐渐进入分子时代,本文介绍了应用于病原微生物检测的PCR技术、DNA指纹图谱等技术。     

基于高通量测序技术的微生物检测数据分析方法

高通量测序技术的发展正在逐渐改变诸多生物学领域的研究方法.为应对突发疫情以及新发未知微生物威胁的需求,微生物鉴定技术逐渐从传统的物理化学方法及核酸杂交等分子水平方法进一步走向利用无需培养的测序数据进行快速分析检测.随之而来的是对高通量数据分析在精度及速度的要求.基于高通量测序数据的微生物检测数据分析方法在近些年得到了快速的发展.本文分析了目前基于高通量测序数据的微生物检测数据分析方法,对其数据分析的处理流程和计算方法进行了研究,比较了各个微生物检测数据分析方法的特点及适用场景.最后结合本实验室工作总结微生物检测数据分析方法在实际应用中可能遇到的问题,希望对该应用领域的研究有一定的参考意义.     

水中病原微生物分子检测技术研究进展

基于PCR方法的多种分子检测技术已广泛的应用于水体病原微生物的检测中。而以DNA芯片为代表的微型化、快速化手段将是未来检测技术的发展方向,可实现对病原微生物实时和快速的检测。新检测技术的发展有利于建立水体污染早期预警机制,同时,可靠的病原微生物检测方法可降低有害微生物对人类健康的影响。对水体病原微生物分子检测方法及其在水污染相关疾病风险控制中所扮演的重要角色进行阐述。     

分子生物学方法在食品微生物检测中的应用

近年来,食品安全受到广泛关注。及时、准确地检测出食品中的病原微生物是食品安全检测的重要内容,食品病原微生物的分子生物学检测技术因其特异性和灵敏性而备受瞩目。我们主要介绍了基因探针检测法、PCR检测法和基因芯片检测法的原理、开发及其在食品微生物检测中的应用。     

宏基因组学与动物病原微生物检测

宏基因组学（ metagenome）是直接从土壤、海水、人及动物胃肠道、口腔、呼吸道、皮肤等环境中获取样品DNA,利用载体将其克隆到替代宿主细胞中构建宏基因文库,以高通量检测为主要技术来研究特定环境中全部微生物的基因组及筛选活性物质和基因的新兴学科。利用宏基因组学技术不仅能够有效地检测特定环境的微生物群落结构,扩展了微生物资源的利用空间,发展了新兴的高通量检测技术,丰富了生物信息学内容。基于宏基因组学研究方法在环境微生物研究中的优势,对近年来相关领域、方法及其在人及动物病原微生物研究中的应用进行综述,以期将此方法用于实验动物病原微生物的调查分析及动物疫情、生物安全的监测。     

单细胞拉曼技术在病原微生物检测中的研究进展

单细胞拉曼技术是基于拉曼光谱分析原理实现非培养、无标签、快速、高效、低成本揭示物质本质的新方法.近年来,单细胞拉曼技术也开始在病原微生物检测领域崭露头角.本文结合单细胞拉曼技术基本原理这一理论基础,阐述该技术在病原微生物鉴定、药物敏感性检测中的研究进展及最新技术方向,并探讨其在临床实验室应用的可行性,为未来病原微生物检...     

高通量测序在病原微生物耐药方面的应用进展

高通量测序是一种高效、准确、价廉的新型测序技术,随着近年来的不断推广,逐渐进入不同的研究领域。目前,多重耐药菌的感染给患者和社会增加了巨大负担,耐药机制和抗菌药物的研发是科学研究的热点之一。高通量测序技术也开始在病原微生物耐药方面发挥了巨大作用,尤其是在耐药机制研究方面,解决了一些用现有的技术无法解决的问题。本文从病原菌鉴定、耐药机制、药物新靶标、耐药菌流行病学以及用药指导等方面阐述了高通量测序在病原微生物耐药方面的应用及进展,重点讨论了耐药机制和抗菌药物新靶标进展以及现阶段存在的问题。高通量测序技术不断发展,尤其是进入病原微生物研究领域后延伸出新的研究技术和方法,随着相关的生物信息学的进步,此项技术应用将会更加广泛。     

海洋微生物多样性研究技术进展

海洋微生物资源丰富,开发潜力巨大,综述了稀释培养、高通量培养、扩散盒培养和微囊包埋等新的海洋微生物可培养技术的发展,重点阐述了基于现代分子技术的PCR、DGGE/TGGE、gyrB基因、基因芯片、环境基因组学和质谱等方法在未培养海洋微生物多样性研究中的应用。通过上述研究技术和方法的创新,人类开发海洋微生物资源进入一个崭新的时代。     

分子生物学技术在肠道微生物研究中的应用进展

肠道微生物与宿主的健康状况息息相关,已成为当今的热点研究领域。随着分子生物学技术的快速发展,高通量测序技术、实时荧光定量PCR技术和PCR-DGGE技术等凭借其高灵敏度、高通量、无需体外培养等优势,为研究微生物结构和功能基因组提供了新方法,并在肠道菌群的研究中应用广泛。本文对这三种分子生物学技术在肠道微生物研究中的应用进行了综述,总结了这三种技术在肠道微生物研究中的应用范围和优缺点,并展望了其在肠道微生物研究中的广阔应用前景。     

浅析分子生物学技术在临床常见病原微生物快速检测中的应用

目的:分析与探讨分子生物学技术在常见病原微生物的快速检测中的应用与作用。方法:将2014年10月至2015年10月期间,我院在临床常见病原微生物的快速检测中所应用的分子生物学技术作为本篇论文的分析对象,回顾性分析相关资料。结果:我院所应用的分子生物学技术主要有三种,即聚合酶链反应(PCR)技术、基因(DNA)芯片技术以及生物传感器技术,上述三种新兴的分子生物学技术都具有自身独特的优点,均可以为临床常见病原微生物的快速检测提供一定的便利条件。结论:在临床常见病原微生物的快速检测中,分子生物学技术发挥着非常大的作用,合理、有效地应用分子生物学技术,具有重要的意义。     

微生物高通量快速检测技术研究进展

微生物在大自然中广泛存在,特别是食源性致病菌是引发食源性疾病的主要因素,传统的检测技术已难以适应疾病预防控制和基层监管执法的需求,因此更加快速灵敏的高通量检测技术成为研究的热点。在对微生物快速准确识别方面,主要包括双功能抗体、核酸适配体筛选和噬菌体鉴定等方法。在多目标检测方面,主要包括多重PCR、基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱和生物芯片等方法。本文对每种方法的原理、优缺点及应用研究现状进行了较为系统的介绍,以期为今后微生物高通量检测技术的快速发展提供参考。     

实时荧光定量PCR技术在肠道微生物领域中的研究进展

实时荧光定量PCR技术是目前发展起来的快速、精确定量核酸的最有效的方法之一,是生物定量分析的强有力的手段。与宏基因组测序等测序技术相比,实时荧光定量PCR技术能确定出样品中菌体的具体数量,同时具有操作简便、快速高效、特异性强、高通量等特点,因此被广泛应用于肠道微生物领域中。近年来,在肠道微生物和疾病的相关研究中,采用实时荧光定量PCR技术已成为趋势。综述了近几年实时荧光定量PCR在肠道微生物多样性和饮食干预在微生物菌群的基因组成方面的研究进展。     

未培养技术在瘤胃产甲烷菌群研究中的应用

瘤胃中的产甲烷菌为严格厌氧微生物,很难通过分离培养的方法进行研究。现已经培养并公布的瘤胃产甲烷菌只有4种,成千上万种类的瘤胃产甲烷菌不能培养出来。未培养技术的发展与应用突破了传统分离培养检测方法的限制,使瘤胃产甲烷菌的研究有了较大的进展。综述了实时定量PCR、16S rDNA文库、DGGE和高通量测序技术等6项具有代表性的未培养技术及其在瘤胃产甲烷菌研究中的应用,为以后瘤胃产甲烷菌的研究提供方法上的参考。     

真菌多样性研究方法进展

真菌广泛存在于自然界,在生态系统中发挥着重要的作用.随着分子生物学技术在微生物多样性研究中的广泛应用以及宏基因组学技术的出现,打破了传统微生物培养法的局限性,人们对于真菌多样性的认识日渐提高.该文主要综述了研究真菌多样性方法的主要发展历程,介绍几种有关真菌多样性研究常用的分子生物学方法,包括基于PCR的克隆文库方法、变性梯度凝胶电泳、末端限制性长度多态性、实时荧光定量PCR、荧光原位杂交、序列标签标记的高通量测序以及宏基因组技术,并且阐述宏基因组学技术在此领域蕴含的巨大发展潜力.     

食源性致病菌多重分子生物学检测技术研究进展

快速、可靠的食源性致病菌高通量检测方法对于确保食品安全具有重要意义,近年基于DNA水平的多重分子生物学检测技术迅速发展,针对各种不同的食源性致病菌建立了多种多重分子检测技术,包括多重PCR、多重实时荧光PCR以及基因芯片等。对这些多重分子检测技术的最新研究进展作一综述,并且建议在今后该技术的研究中,仍需要在食品中多种致病菌同时选择性增菌培养、亚致死损伤修复以及检测内标的构建等方面取得突破,从而能够更好地实现食源性致病菌的高通量检测。     

呼吸道病毒多病原检测技术研究进展

呼吸道病毒感染是导致人群发病和死亡的主要原因之一。通过多重病原检测迅速筛查大量致病原,已成为呼吸道病毒感染检测的重要技术。本文介绍了呼吸道病毒多病原检测技术及一些对呼吸道病毒检测有潜在应用价值的新兴技术。这些技术包括多重呼吸道病毒快速分离培养技术、传统多重逆转录PCR技术、多重实时定量PCR技术、微芯片技术、质谱技术及宏基因组技术等。这些技术的发展和应用,不但有助于提高呼吸道病毒感染的快速诊断和治疗,而且也将促进新型呼吸道病毒的发现。     

活性污泥微生物群落宏组学研究进展

活性污泥是全球最常用的废水生物处理人工生态系统,微生物是驱动其污染净化能力的关键。活性污泥微生物群落所有物种与基因(简称"微生物组")的研究先后经历了"显微镜观察和纯菌培养分离"(1915)、"PCR扩增-测序"(1994)和"高通量测序-宏组学分析"(2006)三个重要阶段的发展变迁。相应地,我们对活性污泥微生物组的认知经历了从最早对微型动物(如钟虫和轮虫)及其他微生物的形貌观察和纯种培养鉴定到今天对整个微生物组的全局多样性认识的飞跃。近13年来,基于高通量测序的宏组学方法被广泛应用于揭示活性污泥微生物群落组成结构和功能,我们现在充分意识到活性污泥微生物组蕴藏着大量不可培养新物种和基因多样性,驱动着各类污染物的降解与转化。目前,特异性分子标记基因的扩增子测序技术已经被广泛应用于揭示城市和工业废水处理活性污泥微生物组和典型功能种群(如硝化细菌和聚磷菌)的时空多样性和群落构建机制,进而为未来实现活性污泥微生物组功能的精准调控奠定理论基础。宏基因组学研究在群落、种群和个体基因组水平全面解析了活性污泥微生物组驱动的碳、氮、磷元素循环过程,以及有机微污染物的生物降解和转化机理。将来活性污泥微生物组学研究需要在"标准化的组学分析方法和绝对定量""高通量培养组学""高通量功能基因组学"和"多组学方法的结合及多种方法并用"4个方面取得实现精准生态基因组学所需的技术突破,以最大限度发掘活性污泥微生物组在污水处理与资源回收领域的生态学与工程学价值。     

PCR法对鸡卵黄中Coxiella burnetii菌的测定

[目的]通过用定量PCR加巢式PCR方法,提高了对Coxiella burnetii (C.b)CoMl基因的检出率;通过对鸡卵中病原微生物Coxiella burnetii的基因检测,明确鸡卵的食品安全性;并对明确Coxiella burnetii的流行病学有重要意义.[方法]提取鸡卵DNA,用定量PCR加巢式PCR方法检测上述基因,并对PCR产物进行测序分析,通过间接免疫荧光法观察鸡血白细胞中的微生物.[结果]用定量PCR加巢式PCR方法可检出4个以上的Coxiella burnetii Coml基因,用此方法可测出鸡卵中Coxiella burnetii Coml基因达104-106个,阳性率为5％-22％;对阳性鸡卵Coml基因PCR产物的测序结果显示有变异菌株的存在;免疫荧光法可见鸡卵中含有该微生物.[结论]由此认为鸡卵中存在病原微生物Coxiella burnetii,可能是Q热传染源.