化學發光技術讓病菌“無處遁形”

近年來，一項名為化學發光的技術正在微生物檢測領域嶄露頭角。它利用化學反應產生的光來精確定位和定量病原體，為感染性疾病的診斷和防控提供了新的途徑。

什么是化學發光

化學發光是指某些化學反應在釋放能量時，以光的形式將能量釋放出來的現象。參與發光反應的物質被稱為發光體，常見的包括熒光素、魯米諾等有機化合物。當發光體被氧化時，會從基態躍遷到激發態，再回到基態的過程中就會釋放出可見光。利用這一原理，科學家們發明了一系列基于化學發光的生物分析技術。

化學發光技術在微生物檢測中的應用

傳統的微生物培養法存在著耗時長、靈敏度低等缺點，難以滿足疾病快速診斷的需求。化學發光技術為解決這一難題提供了新思路。目前，化學發光技術主要有以下幾種應用形式：

酶聯免疫化學發光法

酶聯免疫化學發光法（CLIA）是將化學發光與免疫反應相結合的技術。首先，將特異性識別病原體抗原的抗體固定在載體上，再加入待測樣本，如果樣本中含有相應抗原，就會與抗體結合。接著加入與發光物質標記的二抗，通過抗原抗體的特異性結合，將發光物質引入到反應體系。最后，在催化劑的作用下，發光物質被氧化，釋放出光信號，根據光強度的大小就可以定量樣本中病原體的含量。

CLIA具有靈敏度高、特異性強、線性范圍寬等優點，臨床上可用于HIV、乙肝、梅毒等多種傳染病的血清學診斷，是目前應用最為廣泛的化學發光技術。

核酸探針化學發光雜交法

核酸探針雜交是利用核酸分子間堿基互補配對的特異性，來實現對目標序列的精準識別和定量。將病原體特異性核酸序列設計成探針，標記上發光基團，與提取的待測核酸雜交，若存在與探針互補的目標序列，就會形成穩定的雜交復合物。在適當條件下誘導發光反應，核酸雜交物的量與光信號強度成正比，借此即可實現對病原核酸的定量分析。

相比PCR等核酸擴增技術，化學發光雜交無需復雜的溫度循環，操作更簡便。同時，由于探針的設計可以做到只針對感興趣的特定序列，因此核酸探針雜交具有極高的特異性，可以實現病原體的精準鑒定。目前，這一技術已用于結核分枝桿菌、衣原體等多種病原微生物的檢測。

全細胞化學發光分析

利用化學發光對完整細胞進行分析，為抗菌藥物的篩選和療效評價開辟了新途徑。通過對細菌表面分子進行熒光素標記，再加入過氧化氫等催化劑，就可以實時監測活細胞的代謝活性。由于細菌在生長繁殖過程中會不斷消耗營養物質，釋放出能被化學發光檢測到的代謝產物，因此光信號強弱可以反映細菌的生長狀態。

與傳統的菌落計數法相比，全細胞化學發光分析只需數小時即可得到結果，大大縮短了檢測周期。此外，該方法無需對細胞進行裂解或破壞，可以實時、動態地監測菌群生長，為深入理解病原菌的生理特性提供了新的研究工具。

結束語

總之，化學發光技術猶如一盞照亮微生物世界的明燈，讓隱匿在黑暗中的病菌無處遁形。其高靈敏、高特異、快速便捷的特點，在疾病診斷、食品安全、生物防御等領域大放異彩。