范田丽 祁来芳
新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院 830011
摘要:引起传染病、食品相关疾病、其他危害健康的病原微生物种类繁多,为了满足现代社会快速准确诊断的需求,我们对于病原微生物的检测进行了开发与革新。在医疗、疾病预防控制、食品控制等领域的病原微生物我们不能掉以轻心,在病原微生物检测领域广泛使用的测定方法主要有直接涂片镜检、分离培养以及生物化学试验法、免疫学方法中的酶依赖免疫抑制技术(ELISA)法,免疫磁珠分离技术等聚合酶链反应等等,每种检查方法都有各自的优点和缺点及适用范围、应用领域,本文简要对上述检测技术做一个阐述。
关键词:食品卫生 微生物 检测技术
微生物是经过多次放大观察的微生物组,其中可能引起人、动物、植物等疾病的微生物被称为病原微生物,如细菌、支原体、立克次体、螺旋体、菌类等,这类微生物可引起伤寒、痢疾、破伤风、麻疹、脊髓灰质炎、肝炎、艾滋等重大疾病,甚至导致霍乱、高致病性禽流感等传染病,这非常严重,可以引起全球范围内的大流行。食品和饮用水中可导致疾病的微生物污染,使得食品安全和饮用水安全成为世界性的话题,对病原微生物的检测也提出了更高的要求。随着医学微生物学检查技术的不断发展,已经在医学部门广泛普及,为了识别病原菌,用于疾病预防控制部门的传染病病原菌检查和食品安全检查,就有必要加强检测技术的研究。
一、病原微生物最常规的检测方式
微生物实验室的通常检查方法包括涂镜检查、分离培养、生物化学试验、血清学试验等。各种传染病、食品相关疾病、医院和其他地区交叉感染病原体的基本方法是:对经过适当处理的样品进行采样和显微镜检查,在适当的情况下将其接种分离和培育成适当的培养基。
1.1对标本进行涂抹镜检
适当处理的样品如排泄物的显微镜检查适合具有其形态和颜色特性的病原微生物。如结核分枝菌、葡萄球菌或白喉杆菌引起的传染病的例子,显微镜中可以看到耐酸性的克阳性葡萄球菌和角膜细菌、有异染性的粒子等。大便中的志贺菌等也可以通过荧光显微镜快速进行检测,它们只需要普通光学显微镜和革兰染色液进行检测,在医学、疾病控制、食品安全等初级生物学实验室中经常运用此方式。
1.2分离培养及生物化学实验
营养剂和固体培养基等,这些都是从脑脊液等身体不同的无菌部位采集的血液样品来作为营养丰富的液体培养基。为了从正常的菌群中分离细菌,可以在选择性或鉴定的培养基上接种。用于培养肠内细菌的SS琼脂、糖发酵管、三糖铁培养基等等。但是,在临床实践中,每天都会发生肺炎的连锁球菌、淋病奈瑟菌、流感嗜血杆菌以及其他细菌引起的疾病正逐步增多,因此,越来越多的实验室决定通过改善培养成分来优化最严格的细菌培养,优化环境条件。
病原菌有不同的酶,这些酶有各种各样的代谢活性。催化酶的系统不同,代谢产物也不同,因此在生物化学实验中可以鉴定病原菌。这种方式十分快速高效,辛酸酯酶是沙门氏菌的特征性酶,丁酸酯酶是卡他莫拉菌的特征酶,β-葡萄糖醛酸酶是大肠埃希菌的特征酶,而脯氨酸肽酶是白色念珠菌的特征酶等等。这些可能会对不同的基板产生影响,短时间内改变颜色,这种方式对于传染病的控制、食品相关疾病的鉴定和环境卫生有重要意义。
细菌的分离和培养必须接种,之后在37℃的环境下进行培育,一般来说,大部分的细菌在16~20小时内大量生长形成,虽然这个周期较长,但是在临床治疗整个过程中,需要迅速准确确认出致病原始微生物,否则会导致耽误治疗最佳时间。为了解决这个问题,各种微生物的自动鉴定和药敏系统已经开发,在临床实践中广泛普及。这个鉴定系统可以同时进行细菌鉴定和药敏测试,可以同时检查数百个菌种。
二、免疫学方法
病原微生物的免疫学测定方法主要有血清凝集法、胶乳凝集法、荧光识别法、酶依存免疫抑制法等。免疫学方法可以通过各种抗原抗体反应检测出传染病、疾病、环境中的病原微生物抗原或抗体。
2.1酶联免疫
酶联免疫抑制分析(ELISA)是将不同样品的抗原或抗体与抗原或抗体结合的技术,其特征是不同酶与载体抗原或抗体以一定比例的反应排列结合,除去一种去合并形式后从清洗液中没有反应的其他抗原和抗体成分,添加由酶反应生成的有色产物,通过测量有色物质的量来进行样品中抗原或抗体的定量分析。
使用酶联免疫分析技术,检测出中国人唾液中的幽门螺线杆菌(HP)抗体对中国人群来说有着重要的意义。其中,HP的感染率达到50%~80%,酶联免疫技术因为其诊断异常性强,经常被用于乙肝病毒(HBV)感染者的早期血清学诊断。另外,由于在各种疾病的血清学检测中具有更高的灵敏度和特异性,所以被广泛应用。
2.2免疫磁珠分离
免疫磁珠分离技术作为抗原或抗体载体发挥作用,是一种能够与抗体或微生物抗原特别结合在适当样品上的技术,形成的复合物可以在磁场的影响下从样品的其他成分中分离出来,并且通过达到分离和清洁目的的各种实验方法,证明了分离病原微生物的有效技术是有效的。目前它被广泛应用于各种医学和食品检查实验室。
免疫磁珠分离技术还可以结合其他检测技术来检测病原体。王震等人设立了结合免疫磁珠分离和PCR-ELISA技术的结核分枝菌的定量检测方法。马凯等人采用同样的方法,采用特异性免疫磁铁,猪肉增菌液中得到的沙门氏菌、志贺氏菌和金黄色葡萄球菌,提取相应的DNA,使用荧光定量PCR进行检测,2011年我国有15%的人群患有食品相关的食源性疾病,这对于日后各种突发公共卫生事件呈现检测最终结果具有很大的应用价值。
三、结语
随着社会的不断进步和发展,医学(传染病、医院感染、常备的抗药性)、饮食(食品相关疾病)、遗传学等问题相继发生,对不同病原体的检查技术提出了更准确的要求。生物芯片、核酸探测等高特异性、高灵敏度的方法逐渐被分子生物学的发展所接受,在医学、疾病控制和食品控制等一级实验室中,病原微生物的检查方法是逐渐由形态学检查发展为分子检查。同时应清楚地认识到,所有类型的检测方法也拥有自身的局限性,但随着各领域病原微生物检测水平的提高,分子生物学诊断技术将起到越来越重要的作用。
参考文献:
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