细菌性感染的分子生物学诊断
免疫酶联反应技术
当检测样本中，病原菌含量太低时，可用免疫酶联反应技术在体外进行脱氧核糖核酸扩增，不需进行分离培养，样品中混有的其他病原菌也不影响检测结果。免疫酶联反应技术常用于结核杆菌、淋病奈瑟菌及产毒性大肠杆菌的检测，也可检测细菌的毒素及细菌的耐药基因。这一技术不足之处在于，免疫酶联反应技术只能定性检出，易受污染而造成假阳性。
核酸杂交技术
核酸杂交技术及其核酸探针以及相关的核酸扩增技术现在已被广泛用于细菌的鉴定，特别是在用于检测难分离培养或不能培养的细菌，生长周期长的细菌如生长慢的分枝杆菌、布鲁菌、军团菌和血清学不易测出的细菌及其毒素以确定其致病性方面更显示出优越性。
该技术有4个优点：一是特异性高。选择应用核酸探针时，首先考虑的是，它的高度特异性。因为只有高度特异的核酸探针与特定的核酸序列发生特异性互补时，才可检测标本中的特定基因序列。二是敏感性高。分子诊断技术可直接检测临床标本中细菌的脱氧核糖核酸，还能检测分离物经过培养后，其中细菌的特异性基因。放射性核素标记的核酸探针具有很高的放射性活性。此外，核酸扩增技术可以将靶基因放大上百万倍，检测脱氧核糖核酸可以达到微微克或毫微微克水平。三是检测范围广。这项技术可以检测各种病原菌，也可检测细菌的各种毒素、细菌的耐药性基因，可检测细菌的培养分离物，也可直接检测临床标本中细菌的基因。四是诊断快速。这项技术对细菌或标本的鉴定一般可在2小时内完成。这项技术的不足之处在于，这类分子诊断技术尚不能代替微生物培养和各种血清学诊断方法。但是，因为用核酸扩增技术处理过的细菌脱氧核糖核酸或者核糖核酸，都不能显示微生物的生存性。因为，它们虽然能测出脱氧核糖核酸，但可能作为微生物已经死亡；也不知道这些微生物对机体是否存在感染的过程，而微生物培养就可证实微生物的生存性。
, 百拇医药
生物芯片技术
生物芯片技术是近年来迅速发展起来的一种新技术，包括基因芯片、蛋白质芯片和抗体芯片，其中最重要的是基因芯片。用于检测致病菌的基因芯片技术，是先将多种病原体特异基因序列进行提取，其后以微点阵方式固定于芯片上，使其与标记的样品核酸分子杂交，通过检测杂交信号的强度，获取样品核酸分子的数量和序列信息，从而检测样品中的致病菌类型。
我国专家率先创新了“一对多”的病菌通用基因芯片检测新技术，即应用基因芯片对众多病菌进行同步检测。应用这一技术检测，5小时就能确诊。具体方法是：首先将已知病菌基因拆成单链，再将须检测的病菌基因也做同样处理，然后将二者杂交，如果它们“成功地拉合在一起”，二者即为同一种病菌。专家们将引发呼吸道感染的20余种常见病菌的单链基因片断，以每种16个点的比例，均匀地固定在玻片上，制成芯片；再将病原菌处理并做荧光标记后，让其与芯片上众多菌种基因同时杂交。通过专用扫描仪观察，杂交成功的病菌基因就象戴上了一顶发光的帽子，如果哪种病菌的“点阵”中多数“亮灯”，可据此判断患者感染的就是该病菌。目前，他们发明的脑膜炎诊断芯片已获得美国专利。这是以20种常见细菌作为基因探针，将脑膜炎诊断提前到仅用10多个小时就能完成检测、诊断。此外，他们研制的性病检测基因芯片也已成型，均以一次杂交来检测多个标本及鉴别多个病菌菌种，快速、准确，是对传统“一对一”鉴定方法的突破，为医学机构提供了一种可面向临床的新型诊断手段。这种“一对多”基因芯片检测新技术不但能为患者赢得宝贵的抢救机会，而且可以节约费用，应用前景较广阔。
, 百拇医药
在感染性疾病中，基因芯片也可用于检测病原菌的耐药性，为临床合理用药提供依据。其主要有以下两种方式：一是，应用“表达谱”芯片检测药物诱导的病原菌基因表达改变，来分析其耐药性；二是，应用寡核苷酸芯片检测病原菌基因组序列的亚型或突变位点，从而分析其耐药性。应用基因芯片不仅可以同时检测耐药菌的多个耐药基因，还可以同时对多个耐药菌的多个耐药基因进行检测。其过程是：首先，找到耐药菌的耐药基因，再根据这些耐药基因设计新型抗生素或将耐药菌分成不同的亚型，指导临床针对不同的亚型选用相应的抗生素，达到改善治疗效果的目的。国外采用基因芯片技术，主要是检测耐药菌基因的改变，以确定其耐药性。如国外有学者使用此方法检测到，肺结核杆菌中脂肪酸合成酶Ⅱ等多个基因发生改变与耐药性有关，从而为临床治疗提供了新药物所作用的靶目标，并使人们将特异性的试剂与药物合成，用于抑制这些靶目标。
与传统检测方法比较，基因芯片优点诸多，其特点是：快速、灵敏、自动化程度高，可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病的检测；无需机体免疫应答反应，能及早诊断，待测样品用量小；能检测病原微生物的耐药性及病原微生物的亚型；有极高的灵敏度和可靠性；检测成本低，有利于大规模推广，有广阔地应用和发展前景。但是，诊断细菌感染的基因芯片并非尽善尽美.还有许多问题有待于解决，主要有四点：第一点，信号检测的灵敏度需要增加，虽然芯片技术仅用微量样本，但是使用的是细菌脱氧核糖核酸或核糖核酸，因此需要免疫酶联反应扩增，要求样本量要大，且用于临床必须和免疫酶联反应结合，成本也较高；第二点，样品处理和实验操作有待于简单化，因为分子生物学技术比较繁琐，如果不能简单化、自动化，则在临床上广泛应用有相当的困难；第三点，作为一项全新的实验室技术，质控体系有待于建立和完善；第四点，基因芯片的价格昂贵，不能为临床普遍接受。
实验室技术应用的总体评价
细菌感染诊断方法较多，优点各异，实际应用中应根据具体情况及技术条件加以选择。这其中，细菌培养是最传统、最基础的方法，分子生物学技术是发展最快、最具潜力的方法。细菌感染诊断方法的研究依赖于微生物学与相关学科的结合，如生物化学、免疫学、分子生物学等，系统掌握相应的基础知识和技术手段是发展快速诊断细菌感染的基础。随着对细菌基因组的研究，人们从全基因组水平还将会发现一些新的细菌基因，认识某些细菌新的特征和致病基因片段，使细菌性感染的诊断得到进一步发展。, 百拇医药(曲芬 成军)
当检测样本中，病原菌含量太低时，可用免疫酶联反应技术在体外进行脱氧核糖核酸扩增，不需进行分离培养，样品中混有的其他病原菌也不影响检测结果。免疫酶联反应技术常用于结核杆菌、淋病奈瑟菌及产毒性大肠杆菌的检测，也可检测细菌的毒素及细菌的耐药基因。这一技术不足之处在于，免疫酶联反应技术只能定性检出，易受污染而造成假阳性。
核酸杂交技术
核酸杂交技术及其核酸探针以及相关的核酸扩增技术现在已被广泛用于细菌的鉴定，特别是在用于检测难分离培养或不能培养的细菌，生长周期长的细菌如生长慢的分枝杆菌、布鲁菌、军团菌和血清学不易测出的细菌及其毒素以确定其致病性方面更显示出优越性。
该技术有4个优点：一是特异性高。选择应用核酸探针时，首先考虑的是，它的高度特异性。因为只有高度特异的核酸探针与特定的核酸序列发生特异性互补时，才可检测标本中的特定基因序列。二是敏感性高。分子诊断技术可直接检测临床标本中细菌的脱氧核糖核酸，还能检测分离物经过培养后，其中细菌的特异性基因。放射性核素标记的核酸探针具有很高的放射性活性。此外，核酸扩增技术可以将靶基因放大上百万倍，检测脱氧核糖核酸可以达到微微克或毫微微克水平。三是检测范围广。这项技术可以检测各种病原菌，也可检测细菌的各种毒素、细菌的耐药性基因，可检测细菌的培养分离物，也可直接检测临床标本中细菌的基因。四是诊断快速。这项技术对细菌或标本的鉴定一般可在2小时内完成。这项技术的不足之处在于，这类分子诊断技术尚不能代替微生物培养和各种血清学诊断方法。但是，因为用核酸扩增技术处理过的细菌脱氧核糖核酸或者核糖核酸，都不能显示微生物的生存性。因为，它们虽然能测出脱氧核糖核酸，但可能作为微生物已经死亡；也不知道这些微生物对机体是否存在感染的过程，而微生物培养就可证实微生物的生存性。
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生物芯片技术
生物芯片技术是近年来迅速发展起来的一种新技术，包括基因芯片、蛋白质芯片和抗体芯片，其中最重要的是基因芯片。用于检测致病菌的基因芯片技术，是先将多种病原体特异基因序列进行提取，其后以微点阵方式固定于芯片上，使其与标记的样品核酸分子杂交，通过检测杂交信号的强度，获取样品核酸分子的数量和序列信息，从而检测样品中的致病菌类型。
我国专家率先创新了“一对多”的病菌通用基因芯片检测新技术，即应用基因芯片对众多病菌进行同步检测。应用这一技术检测，5小时就能确诊。具体方法是：首先将已知病菌基因拆成单链，再将须检测的病菌基因也做同样处理，然后将二者杂交，如果它们“成功地拉合在一起”，二者即为同一种病菌。专家们将引发呼吸道感染的20余种常见病菌的单链基因片断，以每种16个点的比例，均匀地固定在玻片上，制成芯片；再将病原菌处理并做荧光标记后，让其与芯片上众多菌种基因同时杂交。通过专用扫描仪观察，杂交成功的病菌基因就象戴上了一顶发光的帽子，如果哪种病菌的“点阵”中多数“亮灯”，可据此判断患者感染的就是该病菌。目前，他们发明的脑膜炎诊断芯片已获得美国专利。这是以20种常见细菌作为基因探针，将脑膜炎诊断提前到仅用10多个小时就能完成检测、诊断。此外，他们研制的性病检测基因芯片也已成型，均以一次杂交来检测多个标本及鉴别多个病菌菌种，快速、准确，是对传统“一对一”鉴定方法的突破，为医学机构提供了一种可面向临床的新型诊断手段。这种“一对多”基因芯片检测新技术不但能为患者赢得宝贵的抢救机会，而且可以节约费用，应用前景较广阔。
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在感染性疾病中，基因芯片也可用于检测病原菌的耐药性，为临床合理用药提供依据。其主要有以下两种方式：一是，应用“表达谱”芯片检测药物诱导的病原菌基因表达改变，来分析其耐药性；二是，应用寡核苷酸芯片检测病原菌基因组序列的亚型或突变位点，从而分析其耐药性。应用基因芯片不仅可以同时检测耐药菌的多个耐药基因，还可以同时对多个耐药菌的多个耐药基因进行检测。其过程是：首先，找到耐药菌的耐药基因，再根据这些耐药基因设计新型抗生素或将耐药菌分成不同的亚型，指导临床针对不同的亚型选用相应的抗生素，达到改善治疗效果的目的。国外采用基因芯片技术，主要是检测耐药菌基因的改变，以确定其耐药性。如国外有学者使用此方法检测到，肺结核杆菌中脂肪酸合成酶Ⅱ等多个基因发生改变与耐药性有关，从而为临床治疗提供了新药物所作用的靶目标，并使人们将特异性的试剂与药物合成，用于抑制这些靶目标。
与传统检测方法比较，基因芯片优点诸多，其特点是：快速、灵敏、自动化程度高，可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病的检测；无需机体免疫应答反应，能及早诊断，待测样品用量小；能检测病原微生物的耐药性及病原微生物的亚型；有极高的灵敏度和可靠性；检测成本低，有利于大规模推广，有广阔地应用和发展前景。但是，诊断细菌感染的基因芯片并非尽善尽美.还有许多问题有待于解决，主要有四点：第一点，信号检测的灵敏度需要增加，虽然芯片技术仅用微量样本，但是使用的是细菌脱氧核糖核酸或核糖核酸，因此需要免疫酶联反应扩增，要求样本量要大，且用于临床必须和免疫酶联反应结合，成本也较高；第二点，样品处理和实验操作有待于简单化，因为分子生物学技术比较繁琐，如果不能简单化、自动化，则在临床上广泛应用有相当的困难；第三点，作为一项全新的实验室技术，质控体系有待于建立和完善；第四点，基因芯片的价格昂贵，不能为临床普遍接受。
实验室技术应用的总体评价
细菌感染诊断方法较多，优点各异，实际应用中应根据具体情况及技术条件加以选择。这其中，细菌培养是最传统、最基础的方法，分子生物学技术是发展最快、最具潜力的方法。细菌感染诊断方法的研究依赖于微生物学与相关学科的结合，如生物化学、免疫学、分子生物学等，系统掌握相应的基础知识和技术手段是发展快速诊断细菌感染的基础。随着对细菌基因组的研究，人们从全基因组水平还将会发现一些新的细菌基因，认识某些细菌新的特征和致病基因片段，使细菌性感染的诊断得到进一步发展。, 百拇医药(曲芬 成军)