[发明专利]一种检测15种临床常见病原微生物的基因芯片

说明书

技术领域

本发明涉及生物检测技术领域，具体涉及一种用于检测临床常见病原微生物的基因芯片。

背景技术

感染性疾病一直以来都是临床最常见的致病因素之一，也是长期困扰临床疾病诊断和治疗的难题。除了日益增长的HIV、乙肝等各类病毒感染的患者外，临床目前最为多见的仍是各种常见细菌和真菌引起的感染疾病。随着全球老龄化现状突现，人口流动性增加，病原微生物的流行度和传播度加大，引起感染性疾病呈现多发和复合感染的趋势。由于病原体本身的变异以及曾经消失或控制的病原体死灰复燃，临床感染性疾病越来越复杂，如结核，曾经控制并仍在常规防疫，但每年仍有新增病例10000万，死亡约300万人，可见感染性疾病的控制不容忽视。

目前临床上，针对引起感染的病原微生物，多采用培养和生化鉴定等方法。这些方法耗时长、操作危险性高，从一定程度上制约了临床诊断和治疗的效果。因此研究一套针对微生物准确高效的检测系统，不仅可以减轻临床医务工作者的辛苦和危险，同时也能为病人的早期诊断治疗起到及时有效的辅助诊断作用。

随着PCR技术的成熟和普及，PCR-RFLP、PCR-SSCP、荧光定量PCR、RT-PCR等分子诊断技术相继应用到微生物检测上。(MuldrewKL.Molecular diagnos-tics of infectious diseases.[J]Curr Opin Pediatr.2009，21(1)：102-11)。病原微生物一直是临床工作中鉴定和诊断的重要环节，随着感染性疾病的增多和病情严重程度的加剧，通过分离培养的方法鉴定病原微生物已经无法满足临床的需求。基因芯片技术是上世纪90年代诞生的一项综合技术。它集合分子生物学和计算机学等多项学科技术于一体，通过将分子探针固定在载体上对目的基因进行快速有效的检测，不仅能保证结果的准确性，检测效率也显著提高。继Kozal等(Kozal MJ，Shah N，Shen N，Yang R，et al.Extensivepolymorphisms observed in HIV-1 clade B protease gene usinghigh-density oligonucleotide arrays.[J]Nat Med.1996.2(7)：753-9)首次在临床中应用基因芯片对HIV21蛋白酶基因多态性进行研究取得成功后，Kato-Maeda M等(Kato-Maeda M，Rhee JT，Gingeras TR etal.Comparing genomes within the species Mycobacterium tuberculosis.[J]Genome Res.2001.11(4)：547-54)利用基因芯片技术对分支杆菌菌种和结核分支杆菌耐利福平基因rpoB突变。结果表明基因芯片不仅可以用于测序，而且还可以通过聚类分析等统计学手段直接鉴定分枝杆菌菌种，于是基因芯片技术被正引入微生物鉴定诊断。Uchida K研究小组(Uchida K，Yayama T，Kokubo Y，et al.Direct detection of pathogensin osteoarticular infections by polymerase chain reaction amplificationand microarray hybridization.[J]Orthop Sci.2009，14(5)：471-83)和AK研究小组(AK，Laakso S，Piiparinen P，AittakorpiA，et al.Rapid identification of bacterial pathogens using a PCR andmicroarray based assay.[J]BMC Microbiol.2009，9：161-177.)在前人的基础上也通过进一步优化条件和选择菌种，针对临床不同感染现状研制出各种组合的基因芯片。Dirk M.Leinberger等(Dirk M.Leinberger，Ulrike Schumacher，Ingo B.Autenrieth et al.Development of a DNAMicroarray for Detection and Identification of Fungal Pathogens Involvedin Invasive Mycoses.[J]CLIN.MICROBIOL.，2005，43(10)：4943-4953)人对于各种真菌也建立了稳定而高效的基因芯片鉴定方法。目前国内的微生物检测芯片多停留在科研水平，探针也多较单一或仅涉及16SrRNA基因局部，尚不能完全满足准确检测目的微生物的要求(薛建亚，翁心华等，细菌16SrRNA基因芯片的构建及其在细菌鉴定中的应用，第二军医大学学报，2007，28(8)：919-921)。