基于纳米材料的乳腺癌检测电化学生物传感器研究进展

乳腺癌是当今世界对女性生命健康威胁最大的疾病之一,死亡率达全球第二。随着纳米技术的进步,以及纳米材料在电化学和生物传感领域展现的优势,各种纳米材料在电化学生物传感器中得到应用。这使得电化学纳米生物传感器在乳腺癌快速检测领域得到了广泛的关注和研究。该文介绍了针对乳腺癌检测的电化学纳米生物传感器的重要组成部件和各个部件在乳腺癌检测中的研究进展,以及电化学纳米生物传感器在乳腺癌检测中的性能表现和对其应用前景的展望。

鱼类环境DNA保存条件的比较研究

为探索环境水样中鱼类DNA的最佳保存方法和保存时间,选取饲养鱼的水样为研究对象,在无核酸污染的环境中,采用0.45μm孔径滤膜对相同体积的水样进行预处理,并对富集环境DNA(eDNA)的滤膜进行不同保存方法和不同保存时间捕获的eDNA质量、鱼类12S rRNA基因文库浓度、基于ASVs方法的鱼类12S rRNA扩增子测序结果的比较研究。研究结果显示:-20℃冷冻、-80℃冷冻、无水乙醇-常温、75%乙醇-常温、Longmire’s保存液-常温以及TK保存液-常温等6种保存方法捕获的eDNA效果最好的是TK保存液-常温,其次为冷冻保存(-20℃、-80℃)。-20℃冷冻、-80℃冷冻和TK保存液-常温等3种保存方法在同一保存时间下具有良好的稳定性,且在保存时间2周内的测试条件下,也能稳定保存滤膜,最大程度还原水样中鱼类的遗传信息。研究对eDNA样本最佳保存条件的探索,将为第三方基因检测实验室对鱼类eDNA保存策略提供技术基础,便于eDNA宏条形码技术的开展。

宏基因组测序技术检测胎菊饮片表面微生物污染方法研究

目的 建立基于宏基因组测序技术检测胎菊表面微生物含量的方法,检测市售中药饮片胎菊微生物污染情况,探索微生物污染途径和来源。方法 利用宏基因组测序比较市售胎菊样品培养组与非培养组之间的表面微生物检出差异,并运用宏基因组测序技术检测2款胎菊商品的表面微生物含量。检测杭州原种场和桐乡新鲜胎菊样品的表面微生物种类,并比较新鲜样品与商品表面微生物种类及相对含量差异。结果 相较于培养组,宏基因组测序技术可以从非培养组中检出更多真菌和古菌。2款胎菊商品表面均检出条件致病菌,饮片表面的微生物与同产地新鲜胎菊样品表面微生物组成相近,表明污染可能来自于种植环境。结论 市售胎菊商品中存在微生物污染情况,宏基因组测序方法可以有效检测胎菊饮片表面微生物,可作为中药饮片微生物污染监测、中药饮片污染微生物数据库构建的有力工具,进而为提高中药饮片的用药安全奠定技术基础。

中药饮片中微生物的快速检测技术研究及风险评估方法初探

目的考察11种常用中药饮片微生物携带状况,评估安全风险,初步建立饮片微生物数据库。方法采用基因芯片方法,检测白芍等11种常用中药饮片中所携带的细菌、真菌和病毒,统计其微生物种类组成。结果 11种饮片共检测到涵盖细菌、真菌、病毒三大类的174个微生物鉴定结果,其中细菌占75.29%。通过整理和分析174株微生物信息,初步建立了饮片污染微生物数据库。饮片中沙门菌和耶尔森菌的检出率均为45.45%(5/11),志贺菌36.36%(4/11)。多个样本检出条件致病菌,如肺炎克雷伯菌检出率为63.63%(7/11),大肠埃希菌和阴沟肠杆菌为45.45%(5/11),铜绿假单胞菌9.09%(1/11)。结论中药饮片中存在微生物污染情况,需要开展更深入的风险评估工作,完善中药饮片微生物数据库信息,保障中药饮片的用药安全。

不同16S rRNA片段长度在微生物鉴定中鉴定能力的比较研究

目的 比较不同16S rRNA片段长度在微生物分类鉴定中的区别。方法 收集公共数据库NCBI中药典控制菌及相关细菌的16S rRNA序列,使用不同引物组合将16S rRNA序列截取为500 bp、1 000 bp、全长(~1 500 bp)的片段,通过BLAST进行序列比对并注释,获得相似度数据进行统计分析。结果 16S rRNA基因序列500 bp、1 000 bp、全长(~1 500 bp)均可以100%对药典控制菌及相关细菌鉴定到属水平,种水平的鉴定能力随着片段长度的增加而提高,其中500 bp长度可鉴定到90.73%的序列,1 000 bp可鉴定到94.04%的序列,全长(~1 500 bp)可鉴定到96.36%的序列。梭菌属、沙门氏菌属、大肠埃希菌、铜绿假单胞菌使用3种片段长度均可满足药典控制菌的鉴定需要,而金黄色葡萄球菌鉴定使用全长(~1 500bp)的鉴定效果最佳。结论 16SrRNA序列片段长度越长鉴定效果越好,但在实际应用中考虑到成本因素推荐1 000 bp片段长度。大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌在实际鉴定中可能鉴定程度率不高。

新冠疫情下医学检验技术专业学生培养模式思考

新型冠状病毒肺炎是一种传染性极强的新发传染病,在我国已被纳入乙类传染病,采取甲类传染病的防控措施。根据国家卫生健康委员会(卫健委)发布的《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》,新冠肺炎确诊标准为病毒核酸阳性,或病毒基因测序与已知的SARS-CoV-2高度同源[1]。因此,检验科作为新冠肺炎确诊实验的检测部门,站在了直面病毒的抗疫前线,面临着极大的工作压力和感染风险。

基于培养和宏基因组评价西瓜的保存方式

目的基于培养和宏基因组评价日常西瓜的保存方式。方法以市售纯品8424西瓜为实验材料,利用洁净菜刀处理样本,部分样本表面覆盖保鲜膜,分别置于室温(26℃)与冰箱(4℃)中,放置时长选择2、7和24 h几个不同时间点,测定西瓜表面菌落总数,用无菌棉签收集西瓜表面微生物进行宏基因组测序,分析不同保存方式下西瓜表面的菌落总数和微生物物种组成。结果不同保存方式的西瓜表面菌落总数测定结果表明,随着保存时间的延长,菌落总数增加;低温能够有效抑制菌落总数生长,覆盖保鲜膜的样本表面菌落总数在保存7 h后显著增加,切除西瓜表面1 cm能够显著降低菌落总数;宏基因组测序分析结果表明,切开的西瓜表面有条件致病菌检出,并且存在假单胞菌属(Pseudomonas)、微小杆菌属(Exiguobacterium)以及欧文氏菌属(Erwinia)等多种较常见腐败菌。结论切开后西瓜尽快放入冰箱可延长保存时间,24 h内食用并在食用前切除表面1 cm可降低致病风险。

国际微生物污染相关药品召回回顾分析(2013-2019)

目的总结微生物污染引发的药品召回事件,以期为我国药品监管工作提供参考,为药企生产质控流程的优化、微生物污染溯源和控制提供理论依据。方法基于2013—2019年中国、美国、澳大利亚、日本和新加坡药品召回报告,分析微生物污染相关召回药品类型、召回次数和污染微生物种类。结果在2013—2019年间,共计11074次药品召回事件中,有428次召回与微生物污染相关,其中仅有176次(41.12%)明确鉴定物种;微生物污染相关药品召回中,无菌药物召回66次,非无菌药物召回360次。微生物污染的无菌药品召回以注射剂为主,有51次,占无菌药品召回的77.27%;非无菌药品的微生物污染召回中,洋葱伯克霍尔德菌(Burkholderia cepacia)污染居于首位(105次),其次是沙门氏菌(Salmonella spp.)(28次)。结论无论对无菌产品还是非无菌产品,微生物的种类信息对污染溯源和制定正确消杀方案或者工艺改进至关重要,同时污染微生物种类的总结和回顾,可为生产企业、监管部门等实施有效的微生物控制提供参考信息。

肠道菌群与中药相关性研究进展

[目的]探讨肠道微生物与中药相互关系及作用机制。[方法]通过pubmed、知网等平台分别以"microbiome""microbiota""Traditional Chinese Medicine"英文关键词和以"中药""疾病"和"肠道微生物"等为中文关键词进行文献检索,搜集整理国内外有关中药和肠道菌群的研究报道,对肠道菌群和中药的关系进行归类总结。[结果]将搜集到的文献根据作用对象进行归类,中药及其活性成分与肠道菌群之间的关系为互作关系,目前的研究主要聚焦在中药和菌群结构之间关系。一方面,中药可以通过选择性地抑制或者促进不同种类肠道微生物生长来实现对菌群结构和代谢功能的调节,从而促进人体的健康。另一方面,肠道微生物对中药有效成分进行生物转化,调节生物利用度和活性,在一些情况下也存在减弱药效或者增强毒副作用的可能。[结论]中药及中药活性成分与菌群的互作关系研究已经取得一些阶段性的成果,展示了肠道菌群在发现中药新用途及指导个性化用药等中药开发活动中的价值,而互作的机制仍有待通过联系到具体的菌株或者酶、群落功能分析,代谢状态分析等研究方法进一步深入。

环境生物气溶胶的采集、分析和控制方法的研究进展

空气中存在着各种各样的微生物,称为生物气溶胶,包括活的或死的细菌、病毒、真菌及其次生代谢物等,与人类的健康密切相关,采集、定量分析并监测空气中的微生物,确定相关风险暴露阈值等问题亟待解决。本文对环境生物气溶胶的研究和新技术做了调查,希望对相关研究领域有所帮助。

O2血清型肺炎克雷伯氏菌多糖结合疫苗的生物合成

本研究旨在利用微生物体内合成肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae,Kp)多糖结合疫苗并研究其保护效果。通过敲除Kp O抗原连接酶基因waaL阻断其LPS合成,再向缺失株中导入糖基工程载体,使细菌能够在体内合成糖蛋白,并将该糖蛋白免疫小鼠后评价其保护效果。结果表明,在构建的KpwaaL缺失株中导入糖基工程载体后,底物蛋白重组霍乱毒素B亚单位rCTB (Recombinant cholera toxin B subunit)能够被O糖化,从而得到糖蛋白;动物实验结果显示该疫苗能刺激小鼠产生较高的抗体效价,试验组小鼠攻毒后一周存活率可达75%。这种生物合成方法制备的多糖结合疫苗有望成为针对肺炎克雷伯氏菌的新型候选疫苗。

洋葱伯克霍尔德菌群3种检测方法的比较

目的通过对环介导等温扩增(loop-mediated isothermal amplification,LAMP)、基于聚合酶链式扩增(polymerase chain reaction,PCR)的SYTO 9染料法及TaqMan探针实时荧光定量PCR法(简称TaqMan探针法)3种检测方法的比较,旨在建立一种能够快速、准确检测24株洋葱伯克霍尔德菌群的PCR方法。方法根据NCBI数据库中24株洋葱伯克霍尔德菌的分子生物学信息,筛选出洋葱伯克霍尔德菌所特有的多个候选序列片段,设计能同时检出24株洋葱伯克霍尔德菌的特异性引物和探针,同时探索了LAMP法、基于PCR的SYTO 9染料法及Taqman探针法3种检测方法,优化筛选出最佳退火温度,并采用39株实验菌株对洋葱伯克霍尔德菌群检测方法开展了验证研究。结果采用LAMP法无法实现对洋葱伯克霍尔德菌群的有效检出,采用SYTO 9染料法和TaqMan探针法可以实现对20多株洋葱伯克霍尔德菌群的有效检出,而TaqMan探针法扩增效率更高,检测灵敏度、重复性、稳定性更好,能够满足本研究的要求。结论本研究建立了洋葱伯克霍尔德菌群的TaqMan探针快速检测方法,相较于LAMP法和SYTO 9染料法,该方法具有快速、简便和敏感性高等优点,为洋葱伯克霍尔德菌群的快速检测提供了技术支持。

全基因组测序在病原菌分型与溯源中的应用研究进展

细菌分子分型已成为监测细菌感染性疾病的暴发流行与明确病原菌传播途径的重要工具。随着全基因组测序技术的日益兴起,公共数据库中已产生大量的细菌基因组数据,迫切需要研究人员充分认识和理解该技术,并掌握多种生物信息学工具挖掘并解读测序数据。本文系统概述了全基因组测序技术与生物信息学工具在病原菌分型与溯源中的应用,并对全基因组测序技术在临床诊疗实践中存在的挑战以及未来应用前景进行了探讨。

新型冠状病毒基因组学研究进展

目的对新型冠状病毒(SARS-CoV-2)的基因组研究进展进行综述,以期为疫情防控相关研究提供参考。方法结合国内外最新研究报道,从SARS-CoV-2基因组结构和进化机制等方面,对SARS-CoV-2的研究进展进行归纳与整理。结果与结论基于基因组序列的遗传进化分析,病毒基因组现阶段没有发生显著的变异和重组,但在人际传播和感染过程中病毒可能发生一定的适应性进化,这对检测和药物研发可能存在影响。未来需要对覆盖全球的患者病毒分离株和野外动物携带病毒株进行基于全基因组测序和进化分析,监控病毒变异和解析适应性进化机制,这有助于疫情防控。

双重荧光定量PCR检测携带mcr-1基因的鼠伤寒沙门菌的建立与应用

目的建立可用于鼠伤寒沙门菌和mcr-1基因快速筛查的双重荧光定量PCR方法。方法采用Primer Express v3.0软件设计引物及探针,采用双重荧光定量PCR方法检测鼠伤寒沙门菌和mcr-1基因阳性质粒,建立循环数与模板浓度关系的标准曲线。同时用于食源性疾病监测分离的鼠伤寒沙门菌中携带mcr-1基因的快速筛查。结果建立的双重荧光定量PCR方法检测鼠伤寒沙门菌的线性范围为2.20×10^1 cfu/ml^2.20×10^7 cfu/ml,检测mcr-1基因的线性范围为1.40×10^1拷贝/μl^1.40×10^8拷贝/μl,标准曲线的相关系数分别是0.997和0.998。应用该方法在132株临床分离的鼠伤寒沙门菌中共检出3株携带mcr-1基因的鼠伤寒沙门菌,mcr-1基因阳性率为2.3%。结论建立的双重荧光定量PCR方法可用于携带mcr-1基因的鼠伤寒沙门菌的快速筛查,应该加强对本地区的食源性疾病病原菌的耐药性持续监测。

用全基因组测序追踪临床重要耐药菌院内感染的暴发流行

新一代高通量测序技术的成熟和普及使微生物基因组学获得长足发展,采用全基因组序列分析追踪和溯源临床重要耐药菌院内感染的暴发,已成为近年临床微生物研究领域的热点,并形成了一个新的学科方向——基因组流行病学。在将全基因组序列分析用于临床耐药菌流行溯源时,可利用基因组数据的强大分辨率和丰富信息,在进行菌株充分分型的基础上,更精确地判断耐药菌同源性的远近,分辨出不同的进化路线,推断耐药菌在医院环境中的演化过程,这对临床耐药菌院内感染控制工作意义重大。

降钙素原指导抗菌药物临床合理应用专家共识

抗菌药物合理应用是细菌感染性疾病治疗的核心,近年来,我国临床分离菌株对常用抗菌药物的耐药率呈持续增长的趋势,多重耐药菌越来越常见,治疗难度增加,医疗负担加重。抗菌药物疗程过长是导致耐药的主要原因之一,合理的停药时机仍是临床面临巨大难题。实验诊断技术的快速发展,为抗菌药物合理应用提供了更多的参考依据。

宏基因组测序在感染性疾病病原学诊断中的应用

感染性疾病是世界范围内一类主要致死性疾病,基于目前临床检验实验室传统检测手段,其中大部分病原体仍是诊断不明的。宏基因组测序具备无偏移、全覆盖、高效率等优势,正被应用于临床病原学诊断。研究表明,宏基因组测序在呼吸道感染、中枢神经系统感染及血流感染等有着良好的病原学诊断能力,虽然不能完全取代临床检验实验室传统检测手段在现有临床病原学诊断中的地位,但可考虑作为一种确实有效的补充。本文回顾了近年来宏基因组测序在各类感染病原诊断中的临床应用进展,探讨其当前应用中面临的制约瓶颈,旨在更好引导其临床应用。

1株屎肠球菌的全基因组序列测定及比较基因组分析

目的对益生菌产品中分离出的1株屎肠球菌进行功能评价和安全风险评估。方法采用功能基因组和比较基因组方法,分析屎肠球菌菌株的益生性和安全性特征,评估对人体健康的潜在风险。结果分离菌株具有抗菌活性、维生素代谢等益生性相关功能基因,同时具有毒力因子和耐药性等相关功能基因,揭示该分离菌株对人体具有益生功能,同时存在安全风险隐患。此外,该菌株的毒力因子与可移动元件(插入序列)之间存在高度相关性,具有潜在的传播风险。结论屎肠球菌菌株具有潜在的安全风险,需要进一步结合基因组和表型数据分析,以避免或遏制益生菌产品的潜在安全隐患。

冠状病毒基因组资源库介绍

冠状病毒基因组资源库(Coronavirus Tracing,CoVTrac)是通过2019新型冠状病毒信息库(2019 novel coronavirus resource,2019nCoVR)、全球流行性感冒病毒数据库(Global Initiative on Sharing All Influenza Data,GISAID)和美国国家生物技术信息中心(National Center for Biotechnology Information,NCBI)等多个数据平台及自测方式收集冠状病毒基因组序列(包括2019新型冠状病毒),利用Java、Spring、Angular和MySQL等技术搭建的在线数据平台。CoVTrac数据库整合了包含α、β、γ、δ4个冠状病毒属共456条基因组序列,实现了数据提交、数据展示、进化溯源分析、基因功能注释和辅助分子实验设计等功能。CoVTrac数据平台可为包括新型冠状病毒在内的冠状病毒基因组的科学研究、流行病学调查和快速检测、药物研发等行业应用提供支持。