[发明专利]一种检测下呼吸道致病菌的基因芯片和试剂盒

说明书

技术领域

本发明涉及一种基因芯片和检测用试剂盒，尤其涉及一种检测下呼吸 道致病菌的基因芯片和试剂盒。

背景技术

呼吸道感染是感染性疾病中最常见种类之一，约占感染性疾病的 30％～40％，了解引起该类疾病的病原菌种类，特别是及时地培养、分离出 致病菌，对疾病的临床诊断、药物选择及预后具有重要意义。

下呼吸道感染(气管炎、支气管炎、细支气管炎及肺炎)是严重威胁 当今社会人群健康的感染性疾病。对于老年人和儿童这些免疫功能较弱者 的危害尤其严重。流行病学研究表明，每年急性呼吸道感染造成约200万 5岁以下的儿童死亡，是这个年龄组儿童的主要死亡原因。约75％肺炎死 亡病例发生于1岁以下的婴儿，而约1％的肺炎病例会留下后遗症(如支 气管扩张)，这些后遗症增加再次感染的危险性。在美国，肺炎在所有死 亡原因中列第6位，是最常见的致命性院内获得性感染。

根据关于下呼吸道发表文献和医院下呼吸道感染数据分析，引起下呼 吸道感染的最常见细菌为：金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、鲍曼不动 杆菌、铜绿假单胞菌、流感嗜血杆菌、肺炎链球菌、嗜肺军团菌和卡他莫 拉菌。

国标中临床致病菌的方法多是采用传统的分离培养和生化鉴定的方 法，报告检验结果大致需5～7天，加之检验方法繁琐、费时费力。与实验 诊断的其他科学相比，临床微生物诊断方法的发展相对滞后。

1997年7月，Affymetrics，Inc.(Santa Clara，CA)公司的Thomas R. 等人发明的第6,228,575号美国专利公开了以生物芯片技术对微生物进行 定种和表型分析的方法。从二十世纪九十年代开始，基因芯片技术作为一 种全新的核酸分析检测技术建立起来，并随着人类基因组计划的开展而逐 步发展。该技术综合运用了分子生物学、集成电路制造、计算机、半导体、 共聚焦激光扫描、荧光标记等技术，使检测过程具有敏感性高、特异性强、 大规模集成化、自动化、操作简便快捷、效率高等特点，在基因表达相关 研究和生物制药研究等方面得到普遍应用。因此，如果将基因芯片技术用 于细菌的鉴定，不仅可以大大简化检测手段，提高检测速度，而且具有高 准确性、高灵敏度、高通量、可重复性强等诸多优点。

目前最常使用的微生物鉴定的靶分子是16S rRNA和23S rRNA，国内 外已有很多文献报道。利用16S rRNA和23S rRNA可将细菌微生物鉴定 至种或属，但是对于亲缘关系较近的细菌种或属的鉴定十分困难(Bodrossy L，Sessitsch A.2004.Oligonucleotide microarrays in microbial diagnostics. Current Opinion in Microbiology.7：245-25)。目前利用16S-23S rRNA间区 作为靶分子进行细菌的鉴定已经逐渐成为研究的热点(Nubel U，Schmidt PM，Reiβ E，et al.2004.Oligonucleotide microarray for identification of Bacillus anthracis based on intergenic transcribed spacers in ribosomal DNA. FEMS Microbiology Letters 240：215-223.)，它的变异速率相当于16S rRNA或者23S rRNA的十倍，因此具有更高的分辨率，甚至可将细菌区 分到型，对于亲缘关系较近的种属的区分具有16S rRNA和23S rRNA不 可比拟的优势。同时两端是保守的16S rRNA基因和23S rRNA基因区， 可在两端的保守区设计通用引物可避免了多对引物带来的引物二聚体的 问题，长度在200bp-1000bp之间，大小易于操作，因而靶序列的扩增和 标记过程更加简化，也更容易控制，符合操作简便快捷的实际要求。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种检测下呼吸道致病菌的基因芯片，以弥 补传统临床下呼吸道致病菌检测技术存在的费时耗力的缺陷，扩展病原菌 检测范围，提高检测灵敏度和特异性，降低劳动强度，缩短检测周期。

本发明所述的检测下呼吸道致病菌的基因芯片包括固相载体和固定 在该固相载体上的寡聚核苷酸探针，其中所述的该寡聚核苷酸探针包含从 以下序列中选取的一种或多种序列：