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微生物快速检验技术的临床应用进展

冯森
  
医学前沿
2022年12期
东莞东华医院 广东省东莞市

摘要:微生物快速检验技术是当下临床常用到的检验技术的一种,但是传统的微生物检验方法周期长、操作复杂、特异性差,有些无法满足现代越来越多的微生物出现的诊疗需求,于是人们不断探索与发现在传统微生物检验方式的基础上进行提高和发展,探究出促进微生物检验技术发展的快速、准确、安全性高的新型微生物检验方法。本文就传统的微生物法的培养鉴定技术和免疫法进行研究,另一方面分析新型检测技术的应用进展,对两者进行综合评估。

关键词:微生物;快速检验技术;临床应用;进展

近年来感染病发病的趋势也在逐年上升,对人们的身体健康造成威胁,人们的生活水平不断提高,人们也越来越重视自身的安全问题,微生物感染问题也备受关注。近些年不断地有引发病源感染的微生物出现,一些传统病原微生物又卷土重来,而且这些传统病原微生物的耐药性比原来更加强大,同时随着环境的恶化,病原微生物种类增多,给临床的诊断和治疗带来困难。而且现在全球人口流动性特别大,全球化速度加快,传染病的感染速度也随着人口流动的加快而加快。在这种大环境的要求下,对微生物检验技术需求就是速度快和准确率高,才能够让微生物被及时发现并对其进行治疗,从根源上减少感染病原的传播,微生物快速检验技术已经在现代的临床试验中被探索出来,本文主要探究了微生物快速检测的方法,可以早早预防公共卫生突发时间的发生以及食源性疾病。

1.选择、鉴定用培养基法

一般传统的微生物检验技术是以涂片、染色、培养、生化鉴定等检测方式为主,耗时长、操作复杂难度大,已经无法满足现代临床治疗的根本需求。为了能够克服传统微生物检验技术带来的弊端,探究出了各种的自动化培养鉴定仪器和系统,让传统的检验方式得以完善,具体如下:①每一个微生物的酶系统都不尽相同,在微生物中酶系统会产生不同的分解作用,这主要是针对不同的物质所产生的,所以这种方法就是检测不同底物的代谢产物不同使用间接检测微生物的方式,被称为微生物鉴定专家系统。这种方法是利用不同的菌类种类会产生的不同的特殊生化反应为基础所建立的不同的鉴定系统工作原理,导致这种微生物鉴定系统最后形成也不尽相同。当下大多数的鉴定系统,都是观察判断反应液中的色原性、PH和是否酶解变化当细菌作用于底物之后的情况。具体方式为将悬液(内含待检测的细菌)注入相应鉴定卡,放入培养箱中,与阳性阈值比较系统定时扫描后的数据,通过计算机系统对数据进行计算,最终将鉴定报告形成。②这种方式方式是使用传统的血液细菌培养方法,叫做血培养仪,在传统血液细菌培养方式中加入双相增菌培养瓶,直接形成细菌菌落。提高检测灵敏度,最终的目的就是诊断速度更加快速。③培养分歧杆菌就是在荧光标记检测的基础上,将其延展成为配合荧光检测和产生CO2的可气体的变化,最终达到对生物学特性快读检测,处理数据的目的[1]。

2.免疫学应用于微生物快速检验

免疫学技术常见应用于临床的检验技术。在使用该方法进行检测之前一般会使用抗原抗体结合标记物的方式,这是为了抗原抗体反应显示更充分,让观察效果变得更好,这种方式现在大量应用于病原微生物实验室,因为这种方式标记物的酶或者荧光发生有色反应,能够让研究人员使用电光镜清晰的定量和定性分析抗原体,是一种相对比较成熟的生物检验技术。包含以下几种:酶免疫分析、荧光免疫分析、化学发光免疫分析、放射免疫分析等。这其中酶免疫分析的原理是根据结合酶的高效催化作用和抗原抗体的免疫反应为依据,因为当酶将底物催化时产生的相关化学反应最终导致溶液的颜色发生变化,这种变化能够清晰的将抗原抗体的特异性反应显示出来。而且在现代社会也比较广泛的应用酶免疫技术,比如有特异性和敏感性特点的检测肺炎抗原抗体、检测大肠埃希菌等等。荧光免疫分析:进行化学反应的抗原体有高度的特异性,其标记物为荧光素,能过快速观察其在荧光显微镜下存在的位置,这样能够达到最终的目的:检验速度快、检验灵敏度高。但是相对的荧光检测同样存在缺点,该检测方法操作流程繁琐、其标本保存时间过短等等,都是很明显的缺点,这些问题都是需要在今后的研究中进行改善的[2-3]。

3.分子生物学应用于微生物检验

①PCR(聚合酶链反应):聚合酶链反应 是采用模拟天然DNA的复制,将体外待测特异性DNA进行快速扩增。该技术可以打破常规局限将待测基因在数小时内扩增至百万倍,可以通过PCR进行筛选,会节约很多时间,相对的PCR技术也存在着一定的缺陷,Taq酶能够被增菌培养基成分、食物成分、其他微生物DNA成分等抑制,很有可能导致检验结果假阴性,而且PCR的操作过程复杂,如果在检测过程中有微量外源性DNA进入PCR就会被无限放大产生假阳性结果;同时PCR在扩增过程中也会有一定的装配误差,这对结果也会产生一定的影响,所以PCR对于操作者有一定的要求,操作者一定要熟练的掌握PCR技术,这对于没有经过训练普通工作人员来说,有些难以做到,所以该方式也很难进行推广[4-5]。

②基因探针技术:该技术的原理是利用具有同源性序列的核算单链在合适的条件下互补,形成稳定的DNA链,该方式识别细菌是采用具有高度特异性的基因片段制备的基因探针,其优点是减少了所需要分析的条带数,缺点是只能鉴定目标菌,其他菌无法鉴定[6-7]。

③生物传感器的应用[8-9]

生物传感技术是一种全新的检验技术,该技术是分子诊断技术和传感器技术相结合的产物,在临床在诊断的使用中经常应用到生物传感技术,也是微生物检验发展的重要目标。该技术的应用范围非常广泛,比如药物筛选、食物检测、临床诊断、生物分子相互作用,在诸多领域中都取得了进展,广泛应用于各大生物实验室,具有操作简单、检测准确性高、速度快等特点。临床上应用最多的生物传感器是DNA 生物传感器,主要作用是检测病毒微生物,能够对多种病毒、病菌起到检测作用,并且生物传感技术能够准确将待测微生物检测出来,还具有操作方便、易上手等特点,这种方式可以在临床检验中进一步推广,并且全面应用于微生物检测中,在今后的研究中要着重研究这一方面[10-11]。

4.全自动微生物分析系统

全自动微生物分析系统是一种结合传统生化反应和现代计算机技术以及微生物检验技术的方式,运用的技术是概率最大近似值模型法,使用该方法进行自动微生物检测,这种鉴定方式可以鉴定在环境、产品、原料中分离出的微生物,全自动微生物分析系统一般情况下四到十八个小时就可以得出结果。使用该方式于传统方式不同的是,传统方式只能够鉴定出是或者不是某种细菌,得不出是那种细菌的结论,如果想具体知道,还要经过大量的实验以及多次鉴定,才能够得到结果,而全自动微生物分析系统可以直接得出这是什么细菌这一结论,法国生物公司梅里埃集团出品的Vitek是世界上最先进、自动化程度最高的全自动微生物分析系统鉴定仪器之一,该仪器对于细菌的鉴定基础是细菌微量的生化反应,不同种类的测试卡有很多生化反应孔,该仪器可以鉴定四百余种细菌。全自动微生物分析系统可以快速检测出肠道菌,这个系统对于基层单位有非常大的使用价值,但由于该系统价格高昂,并没有办法进行完全普及[12-13]。

5.即用型纸片的应用

3M公司研发的微生物测试片,能够检测出菌落总数、大肠菌群计数、酵母计数和霉菌,而且由RCP公司研发的上市的Regdigel系列不仅可以检测出菌落总数、大肠菌群计数、酵母计数和霉菌,还有能用检测乳杆菌、沙门氏菌等的产品,这两种测纸与传统检测方式之间的相关性更好,例如用大肠杆菌检测纸检测餐具的表面,操作方便快捷,对于特异性和敏感性及发酵法之间符合率很高,在对于测纸的使用时,使用者要掌握好正确的使用方法和判断标准,才能够达到理想的测试效果,3M公司的试纸中还加入了染色剂和显色剂不仅能够让菌落在试纸中表现更加明显,还能够避免热琼脂法不适宜受损细菌恢复的缺陷。比如霉菌检测试纸,在食品检验中的应用非常简便,不需要低温培养,只需要36℃的温度,而且仅仅2个小时就可以看到结果,和现在 的国家标准检验方式比,更加快速,时间上可以缩短三到五小时,这让工作效率大大提高,纸片法和国标法在菌落的检出率上并无差异,而且实验菌落都很典型,容易判断,纸片荧光法也叫底物反应法,是根据细菌产生的代谢酶和代谢物的特点建立的一种酶, 这种方式在检测中只需要检测食品中的大肠杆菌和大肠菌群中相关酶的活性,观察紫外线光下的荧光产物即可,而且纸片可以进行高压灭菌处理,低温保存,这样简化了实验的准备工作,操作难度和判断难度,但是由于目前测纸的价格昂贵,很难在基层工作中推广应用[14-15]。

小结

由于现代科学技术发展飞快,环境恶化速度也加快,微生物的也越来越多,感染病的传染速度越来越快,已经严重的威胁到了人们的身体健康,如何控制疾病的传播速度已经成为了当下医学界急需解决的问题,为了彻底解决感染疾病给人们带来的困扰,保障患者的人身安全,检测微生物更加的方便快捷,为基础治疗做好准备,已经是当下微生物检验技术在临床上应用的重要意义。微生物检验技术随着科学技术的发展在不断的进行完善,当下有越来越丰富的的微生物的检验方式,种类也五花八门,微生物检验的各种方式各有优缺点,微生物检测种类的多样性,可以提高我国微生物检测的速度和反应度,在临床检测中,也可以根据病原微生物的不同特点,进行检验方式的选择,让微生物能够快速的被检测出来,保证检测效率。

在科学技术飞快发展当下,微生物实验室的检验的要求越来越高,高速、简便、自动是现代化微生物检验技术的需求,传统的微生物检测技术必将被各种新型简便的微生物快速检验技术所取代,从根本上改变微生物的检测方式,应用前景非常广阔。

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