PCR技术在微生物检验中的作用与优势

PCR也就是一种聚合酶链式反应。美国的科学家Kary Mullis于20世纪80年代初提出了现代PCR概念，并凭此赢得了诺贝尔化学奖。如今该技术已经是生物学的尖端科技了。PCR技术的出现，像一把“魔法钥匙”，为我们开启了一扇神奇的微生物检测大门。由于其工作原理特殊性、应用价值的广泛等特点，在医学领域中占据举足轻重的地位。

1.PCR技术的基本原理

PCR方法类似于DNA在生物体中的复制，在极短的时间里将DNA片段序列放大到几百万乃至几十亿。PCR的主要步骤是变性-退火-延伸。该方法的基本操作为：①将被测样品进行预处理，获得DNA模板；②在95°C时，使模板DNA发生双链断裂，变成双链DNAA，与引物相互作用，完成下一步的反应。③将模板DNA经高温变成单链后，于55℃左右，利用所设计的引物与模板DNA进行配对。④DNA模板-引物复合物是在DNA聚合酶的作用下，通过DNA模板-引物复合物的作用，生成与模板DNA结构完全相同的新型DNA序列。这样重复进行变性-退火-延伸三个步骤，可获得更多的新分子，以此作为下一轮周期的模板。

2.PCR技术在应用中存在的问题

PCR技术具有准确度高等特点。对比传统的微生物检测法，PCR技术可以大幅缩短检验周期，但在卫生用品检测应用中，仍有一些问题有待解决。首先，在实际的操作中，如样品预处理和DNA的提取等操作中会遇到一些问题；其次，虽然PCR反应步骤比较简单，但如确定退火温度等具体操作比较复杂。所以，结合反应系统的差异，需要选择合适的反应条件，以防止出现错误的结果。因此，要引进PCR技术对医疗器械中的细菌进行检验，就必须对其实施预试验，改进其检测手段。

3.PCR技术在微生物检验中的作用与优势

3.1使病原微生物检测从对标准品的依赖中解脱

微生物载量对疾病病程解读、后期治疗与治疗效果评估具有重要意义。PCR技术存在最大的局限性是依赖标准曲线，扩增效率差异会使不同实验室间或实验室内的荧光定量PCR检测结果出现偏差。PCR技术采取单分子层面的检测，使病原微生物检测从对标准品的依赖中解脱，避免了PCR抑制物的干扰，特别是对于缺少标准品的检测，采用PCR技术可以实现病原微生物拷贝数的快速定量。

 3.2PCR技术的高特异性可以避免非特异性扩增干扰

PCR技术通过对特异性的引物的精心设计，如针对特定微生物的DNA序列设计独特的识别标签。这种引物可以精确与目标微生物的DNA相结合，就像是一把“钥匙”和“锁”一样匹配，可以扩增目标DNA，而不需要的DNA则被阻挡在外。由于PCR技术具有很强的特异性，因此，该技术可以用于复杂样品中的微生物检测，并可以精确的判断是否含有目标微生物，从而为临床上的临床诊治奠定基础。

3.3具有较高的灵敏度

在病原微生物的检测中，PCR技术具有较高的灵敏度，能实现对多种病原微生物样品的研究，可以进行快速、准确早期诊断，监测用药的低拷贝病毒。如对艾滋病患者进行抗逆转录病毒疗法时，对病毒残留进行监测；对抗甲氧西林金黄色葡萄球菌感染进行监测。

3.4 大幅缩短报告周期

利用PCR技术检测临床标本不需要病原微生物培养，使报告周期缩短，实现了对病原微生物的快速检测，同时也有利于从海量的背景核酸中发现病原微生物，这对诊断与控制感染性病具有重要的指导作用，有助于患者减少服用无效药物，及时应用备用药物。

4. PCR技术的局限性

PCR技术具有引物设计依赖性，当引物的特异性不足时，可以出现假阴性等判断。不能将死菌和活菌进行区分。PCR检测无法对微生物活性进行判断，要通过核酸，确定细菌的活力。PCR技术容易受到抑制剂的影响，样品中存在的一些物质，如血红蛋白等，会对PCR反应进行抑制。PCR技术费用较高，需要专门的仪器和药物，在一些基层医疗机构很难推广应用。

结论：总之，由于PCR技术具有特异性强、灵敏度高和高效等优点，在微生物分析中占有重要地位，是目前临床上应用最广泛的一种方法。PCR技术在临床诊断和环境监测等方面具有广阔的应用前景。