基于随机聚合酶链反应的病原菌基因芯片检测技术

目的建立一种基于随机聚合酶链反应的病原细菌基因芯片筛查检测技术。方法用生物学软件分析7种病原菌特异性基因序列的保守性区域,利用Oligo 6.0软件设计针对靶细菌的一系列探针,制备检测用基因芯片。细菌基因组DNA在随机引物扩增中掺入氨基丙烯-dUTP,产物偶联荧光染料后与芯片上探针杂交,通过芯片扫描仪和图像分析软件对结果进行判断。选取19种病原菌基因组DNA进行芯片特异性验证和灵敏度评价,使用问号钩端螺旋体对应靶探针进行基因芯片检测方法重复性验证,并制备问号钩端螺旋体模拟水污染样本进行芯片检测。结果在均一的杂交条件下4种靶细菌均能得到相应特异性杂交图谱,其他非目的细菌均为阴性结果,3种靶细菌基因组DNA最低检测浓度为14.43～363.4 pg/μl,芯片重复性变异系数CV值<15%,最低可检测含问号钩端螺旋体7×105条/ml模拟水污染样本。结论初步建立的随机聚合酶链反应结合芯片技术的检测方法可用于多种病原菌筛查检测,为细菌高通量筛查与鉴定技术提供了新的思路和实验依据。     

多种食源性致病菌的基因芯片检测技术

目的探讨随机PCR结合基因芯片技术用于多种食源性致病菌筛查检测的可行性。方法利用Clustal X和Oligo 6.0软件设计探针,进行生物信息学比对验证特异性,探针末端修饰后合成并制备基因芯片。使用锚定随机引物扩增细菌基因组DNA,偶联荧光染料的扩增产物与芯片杂交后扫描检测。对随机PCR及杂交反应等一系列检测条件进行优化。选取16种病原细菌进行芯片特异性验证,使用4种食源性致病菌DNA进行芯片灵敏度检测及重复性评价,制备细菌DNA混合样本和痢疾志贺菌模拟水污染样本对芯片检测效能进行初步考核。结果 9种食源性致病菌获得阳性结果,基因组DNA检测灵敏度102～103pg/μl,芯片重复性变异系数(CV)值<15%,混合样本检测与预期结果一致,最低可检测水样本中痢疾志贺菌的最低浓度为3.54×105cfu/ml。结论初步建立的基于随机引物PCR的基因芯片技术进行多种食源性致病菌检测的方法,为病原细菌高通量筛查检测提供了一种新的思路。     

7种立克次体甄别检测基因芯片方法的建立

目的：建立一种能同时检测7种立克次体的化学发光基因芯片法。方法根据NCBI公开发表的7种立克次体的序列设计引物和探针,制备立克次体甄别检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增立克次体靶基因片段,标记的产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、化学发光显色后进行结果分析。在优化的多重PCR体系、杂交反应和化学发光检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏度、重复性。用实时荧光PCR法与芯片法分别检测莫氏立克次体梯度稀释的核酸,比较两种方法的灵敏度。制备双盲模拟样本,进一步评价芯片方法的准确性。结果该研究共筛选出1对通用引物、4对特异性引物和1条立克次体属通用探针、9条特异性检测探针。该芯片检测质粒DNA的灵敏度为1．5×102～3×103拷贝／反应,检测模拟样本的灵敏度为103～104拷贝／μl。实时荧光PCR法与芯片法检测结果一致,实时荧光PCR法比芯片法灵敏度高10倍。双盲模拟样本检测符合率为100％。结论成功建立了可同时检测7种立克次体的化学发光基因芯片检测方法,为立克次体病的临床诊断和流行病学调查提供了一种新的高通量检测手段。     

耐万古霉素肠球菌检测基因芯片方法的建立和验证

目的：基于基因芯片技术建立一种能快速甄别粪肠球菌、屎肠球菌及万古霉素耐药基因的检测方法。方法根据GenBank中查找的2种常见肠球菌特异性基因序列（ ddl）及万古霉素耐药基因（ vanA,vanB）序列,设计与合成用于检测肠球菌的特异性基因及耐药基因的引物和探针,制备耐万古霉素肠球菌（VRE）检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增样品中的特异性基因与耐药基因片段,标记产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、化学发光法显色后进行结果分析。在优化的多重PCR体系、杂交反应和化学发光法检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏性和重复性。结果共筛选出1对通用引物、4对特异性引物和1条细菌通用探针、4条特异性检测探针。该芯片具有良好的特异性和重复性,灵敏性可达103 CFU／ml。10例临床分离株样本的芯片检测结果与药敏实验基本一致（8／10）。结论初步建立了检测VRE的基因芯片方法,利用此方法可以甄别2种VRE种类并检测其耐药基因。     

可视化基因芯片技术检测肠道病毒方法的建立

目的建立一种能同时检测10种肠道病毒的可视化基因芯片法。方法根据公开发表的10种常见肠道病毒的序列,设计病毒引物和探针,制备肠道病毒检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增样品中的病毒靶片段,标记产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、可视化显色后进行结果分析。在优化的RT-PCR体系、杂交反应和可视化检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏度和重复性。结果本研究共筛选出2对通用引物、3对特异性引物和1条肠道病毒属通用探针、9条特异性检测探针。该芯片具有较好的特异性和重复性,可检测出不低于102拷贝/μl的体外转录RNA。30例临床标本的芯片检测结果与荧光PCR法一致。结论本研究所建立的方法具有高通量、高特异性、高灵敏度等特点,因此在临床上具有潜在的应用前景,可以为肠道病毒诊断提供实验室依据。     

可视化基因芯片技术检测肠道病毒方法的建立

目的建立一种能同时检测10种肠道病毒的可视化基因芯片法。方法根据公开发表的10种常见肠道病毒的序列,设计病毒引物和探针,制备肠道病毒检测基因芯片。利用多重不对称PCR法扩增样品中的病毒靶片段,标记产物与基因芯片上的探针杂交,经清洗、可视化显色后进行结果分析。在优化的RT-PCR体系、杂交反应和可视化检测条件下,评价芯片的特异性、灵敏度和重复性。结果本研究共筛选出2对通用引物、3对特异性引物和1条肠道病毒属通用探针、9条特异性检测探针。该芯片具有较好的特异性和重复性,可检测出不低于102拷贝/μl的体外转录RNA。30例临床标本的芯片检测结果与荧光PCR法一致。结论本研究所建立的方法具有高通量、高特异性、高灵敏度等特点,因此在临床上具有潜在的应用前景,可以为肠道病毒诊断提供实验室依据。     

腹泻病毒化学发光基因芯片检测方法的建立和验证

目的 建立一种化学发光基因芯片检测方法,实现7种腹泻病毒,A组轮状病毒、B组轮状病毒、Ⅰ型诺如病毒、Ⅱ型诺如病毒、札如病毒、星状病毒和肠道腺病毒的快速、准确检测.方法 选择7种病毒特异性基因的保守区,设计引物与探针,制备寡核苷酸基因芯片.将多重实时荧光PCR(RT-PCR)扩增产物与带有特异性探针的芯片杂交,经洗涤、化学发光检测后进行结果分析.在优化的RT-PCR体系、杂交条件和化学发光检测条件下,评价芯片的灵敏度、重复性和特异性.结果 研制的基因芯片具有良好的特异性和灵敏度,检测体外转录RNA参考品的最低检测限为3×103拷贝/反应,检测临床样本的灵敏度为95.2％、特异性为92.1％、符合率为95.1％.结论 建立了一种基于化学发光基因芯片的腹泻病毒检测方法,此法能快速、灵敏、特异地检测和鉴别7种腹泻病毒,具有较好的应用前景.     

13种虫媒病毒基因芯片检测方法的建立

目的 建立能对虫媒病毒进行属水平筛查及种水平鉴定的基因芯片技术,为虫媒病毒提供一种高通量的检测与鉴定技术.方法 从GenBank获得13种虫媒病毒的全部基因组序列,利用Clustal X和BLAST等比对软件,设计针对这些虫媒病毒所在的3个属的通用寡核苷酸探针,用于病毒的属水平筛查.然后设计针对每种病毒的特异性寡核苷酸探针,用于每种病毒的检测鉴定.寡核苷酸探针长度均为70mer,将设计好的探针与GenBank上所有病毒基因组序列进行比对,验证其种属特异性,然后进行探针合成和基因芯片制备.所有病毒在BSL-3和BSL-2实验室进行培养,待检病毒核酸通过锚定随机PCR进行扩增,经荧光染料标记后与基因芯片杂交,利用激光共聚焦扫描仪扫描后进行结果分析.结果 所检测的13种虫媒病毒均可获得种特异性及所在属的属特异性杂交信号,非特异性杂交信号不明显.分别用两种不同的病毒混合后,进行模拟混合病毒感染,也得到了相应的特异杂交信号.结论 初步建立了13种虫媒病毒的基因芯片检测技术,可用于这些病毒的属水平筛查及种水平鉴定,并且可以进行混合感染标本的检测,为虫媒病毒的检测与鉴定提供了一种新的手段.     

人类致病病毒属水平基因筛查芯片的制备及其在黄病毒属检测中的初步应用

目的：制备人类致病病毒属水平高通量筛查用基因芯片，并通过检测黄病毒属病毒初步验证其筛查效果。方法：利用Clustal W和BLAST软件设计针对人类致病病毒的属特异性寡核苷酸探针，对探针浓度、杂交温度、杂交时间、不同杂交液及杂交后芯片的洗涤方法进行优化。分别用特异或随机PCR方法从病毒感染的细胞培养上清中扩增病毒核酸，在扩增过程中掺入aa-dUTP并进一步偶联cy5或cy3荧光素进行标记，随后与基因芯片进行杂交，并通过荧光扫描仪对杂交结果进行分析，然后分析检测的特异性和敏感性验证基因芯片的筛查效果。结果：共设计了针对人类医学病毒的1090条寡核苷酸探针及其他阳性、阴性对照探针，其中黄病毒属共46条探针，Tm值为77，67～83．53℃，通过随机或特异PCR扩增8株黄病毒属病毒核酸，在42℃、过夜杂交的条件下，通过基因芯片方法均获得了黄病毒属特异性杂交信号，与其他属病毒之间没有非特异性交叉反应。结论：所制备的基因芯片可用于黄病毒属病毒的快速筛查，本研究为进一步建立大规模病毒性病原体的高通量筛查与鉴定技术平台提供了实验依据。     

聚合酶链反应快速检测钩端螺旋体

以四株不同型别的致病性钩端螺旋体ＤＮＡ为模板进行聚合酶链反应(ＰＣＲ),建立了钩端螺旋体快速检测方法。在此基础上,先后对流行期15例早期疑似血清进行ＰＣＲ快速检测,结果7例阳性,与经防疫部门及临床确诊的7例患者完全符合,阳性率为100%。而常规方法(显微镜凝集试验)只检出5例阳性。结果表明,ＰＣＲ用于钩端螺旋体病的早期诊断,快速、准确。聚合酶链反应快速检测钩端螺旋体@范钦@曹东林@刘静宇     

16S rDNA寡核苷酸芯片鉴定致病菌的初步研究

目的：建立一种基于16SrDNA寡核苷酸芯片的检测和鉴定常见致病茵的技术。方法：以16SrDNA为靶标，针对待检细菌设计合成一系列寡核苷酸探针，制备寡核苷酸芯片。细菌DNA经通用引物扩增标记后，与芯片杂交，对杂交图谱进行分析归纳，得到一套种和属特异的检测模式。结果：以本室保存的33株茵(包括7个属15个种)进行初步检验，结果表明，种水平上的鉴定准确率为78．79％，21．21％可鉴定到属的水平。结论：该研究建立的16SrDNA寡核苷酸芯片技术可以稳定、特异地实现细菌的高通量鉴定，为进一步检测研究奠定了基础。     

基于23S rDNA基因的病原细菌通用检测寡核苷酸芯片

目的 :利用新兴的生物芯片技术 ,以细菌 2 3SrDNA基因为靶序列 ,实现常见病原细菌的通用检测。方法 :从核酸数据库中调用一些病原细菌的 2 3SrDNA基因序列 ,在指定的片段内设计目的细菌的种特异性寡核苷酸探针 ,用适当的方法固定在玻片上 ,制备寡核苷酸芯片 ;扩增实验细菌 2 3SrDNA基因片段 ,并同时完成荧光素的掺入标记 ,标记扩增产物纯化后 ,与芯片进行杂交 ,根据杂交结果进行条件优化及芯片评价。结果 :通过对探针、固定化、标记、杂交等条件进行优化 ,本实验中所使用的多种实验细菌可以在 4h左右通过杂交得到准确鉴定 ;以奇异变形杆菌为对象 ,本系统最低检出菌液浓度为 10 0个 ml,即反应体系中含 10个菌体即可检出。结论 :本研究建立的寡核苷酸芯片系统可以稳定而特异地实现多种细菌的通用检测 ,具有良好的应用前景。     

表达谱基因芯片筛选烧伤后增生性瘢痕相关基因的研究

目的 应用基因芯片技术从基因水平初步了解烧伤后增生性瘢痕形成的机制。方法 按一步法抽提3例烧伤患者的增生性瘢痕及其自身正常皮肤组织的总RNA,纯化mRNA;将4096种人类基因PCR产物用Cartesian Pixsys7500点样仪微矩阵列点样于化学涂层的载玻片上,制成基因芯片;将等量的增生性瘢痕和患者自身正常皮肤组织mRNA分别逆转录合成荧光标记的cDNA混合物探针,与上述基因芯片杂交,经严格洗片后,用SanArray3000扫描仪扫描芯片荧光信号图像,计算机分析后比较两种组织中差异表达的基因。结果 在4096种基因中,患者的增生性瘢痕及其自身正常皮肤组织间存在差异表达基因,在所检测的3例临床标本中,共有差异表达基因128条。结论 包括细胞凋亡基因、免疫相关基因、细胞骨架和运动基因、原癌基因和抑癌基因、细胞信号和传递蛋白基因等多种基因参与了增生性瘢痕的发生。     

检测PKD2基因多态性生物芯片的建立

目的：PKD2基因在人群中以多种等住基因的形式存在和遗传，其中某些变异型等位基因所编码的多囊蛋白2功能发生改变或缺失，从而引起常染色体显性遗传多囊肾病（ADPKD）的发生。检测PKD2基因的变异情况具有重要的临床诊断意义。方法：针对文献报道的中国人群中检测发现的PKD2变异位点，设计检测探针度引物，并制备基因芯片，构建了基因片段的质粒作为标准模板。结果：通过实验优化，建立了样品荧光标记、基因芯片杂交与检测的条件度分型标准。通过对标准质粒模板和人外周血提取的基因组DNA模板的检测，验证了基因芯片检测结果的重复性和准确性。结论：本实验制备的基因芯片可以准确区分PKD2基因中的9个突变住点的变异情况。     

基因芯片在病原菌检测中的应用

病原菌给人类带来的危害极大。快速、准确、灵敏、特异地对病原体作出诊断,是有效预防感染性疾病发生和控制其迅速传播的前提和关键。基因芯片技术以其具有高通量、快速灵敏、样品用量少等显著特点在病原菌检测中发挥着越来越重要的作用。本文综述了基因芯片技术在检测致病菌方面的应用、存在的问题及发展前景。