(二)生物醫學新技藝與儀表進境及在毒理學踐行的前瞻
芯片( chips)技術:自20世紀80年代至今,已發展有DNA芯片、Oligo芯片、蛋白芯片、抗體芯片、組織芯片等多種類型。芯片技術是綜合微電子、微機械、激光、化學、物理技術、計算機和生物信息等多學科技術,來實現生物樣品檢測、分析過程的微型化、連續化、集成化和自動化。原理基本類似,以DNA芯片為例,通過將預先設計好的基因片斷有序地、高密度排列在玻璃片或矽片等載體上製成基因微矩陣(芯片) ,將待測DNA或RNA樣品用同位素、化(hua)學(xue)熒(ying)光(guang)或(huo)酶(mei)標(biao)法(fa)標(biao)記(ji)製(zhi)備(bei)成(cheng)探(tan)針(zhen)與(yu)芯(xin)片(pian)進(jin)行(xing)雜(za)交(jiao),通(tong)過(guo)檢(jian)測(ce)探(tan)針(zhen)分(fen)子(zi)的(de)雜(za)交(jiao)信(xin)號(hao)強(qiang)度(du)而(er)獲(huo)取(qu)樣(yang)品(pin)分(fen)子(zi)的(de)表(biao)達(da)含(han)量(liang)或(huo)序(xu)列(lie)信(xin)息(xi),從(cong)而(er)可(ke)對(dui)基(ji)因(yin)序(xu)列(lie)及(ji)功(gong)能(neng)進(jin)行(xing)大(da)規(gui)模(mo)、高通量的研究。目前, DNA芯片技術是毒理基因組學研究的關鍵技術平台,其目的之一就是鑒定在外源有害物質作用下,機體中被“上調”或“下調”表達基因,尤其是關切那些與藥物毒物代謝反應相關的基因、細胞DNA損傷修複反應基因、細胞周期調控基因、氧化脅迫反應( stressreaction)基因等。N IEHS已經研製和推出了專業毒理芯片( tox 2 chips) ,能夠監測幾百個基因。熒光定量PCR技術( real 2 time PCR) :該技術在PCR反應體係中加入熒光報告基團,利用熒光信號累積實時監測整個PCR進程,最後通過標準曲線對未知模板進行定量分析的方法。借助於熒光信號來檢測PCR產物,一方麵提高了靈敏度,另一方麵可以在每次PCR循環收集數據,建立實時擴增曲線,準確地確定域值循環數(Ct值) ,計算起始DNA拷貝數,做到了真正意義上的DNA定量。目前該技術除應用於病毒載量和細菌含量測定、基因表達及基因型的分析,在食品檢測上主要用於轉基因食品外源基因定量檢測、食品添加劑和食品汙染物的痕量分析等領域。
熒光原位雜交技術( fluorescenceinsituhy - brid 2 ization, FISH) : FISH是上世紀80年(nian)代(dai)在(zai)原(yuan)位(wei)雜(za)交(jiao)基(ji)礎(chu)上(shang)建(jian)立(li)起(qi)來(lai)的(de)一(yi)種(zhong)分(fen)子(zi)雜(za)交(jiao)技(ji)術(shu)。它(ta)是(shi)一(yi)種(zhong)高(gao)度(du)靈(ling)敏(min)和(he)特(te)異(yi)性(xing)以(yi)及(ji)分(fen)辨(bian)率(lv)強(qiang)的(de)染(ran)色(se)體(ti)和(he)基(ji)因(yin)分(fen)析(xi)技(ji)術(shu),它(ta)通(tong)過(guo)熒(ying)光(guang)標(biao)記(ji)的(de)各(ge)類(lei)DNA和RNA探針與細胞或組織在玻片上進行雜交。不改變其結構和分布格局的情況下,進行細胞內DNA、RNA某特定序列的相互位置關係的拷貝數的測定,用於染色體識別,基因定位和基因診斷、染色體結構和數目畸變分析。目前FISH主要用於通過全染色體圖譜測定中期相染色體畸變、用亞染色體區帶探針進行間期染色體斷裂和非整倍體分析、用著絲點探針或抗著絲點抗體進行微核試驗、非整倍體和異常數量的特定染色體分析。
RNA幹擾技術(RNA interference RNAi) :該技術的原理是基於反義RNA與正鏈RNA形成雙鏈RNA後會特異性地抑製靶基因的轉錄後表達,這種現象從低等的線蟲到人類培養細胞等多種有機體中均存在。通過設計和合成siRNA後,對其進行標記和轉染,最後進行RNA i的檢測。目前通過該技術可進行功能基因組學、基因治療、轉錄調控機理等的研究。
轉基因技術(gene modified technology) :zhuanjiyindongwushizhitongguojiyinzhongzuhedaorudenggezhongshouduan,shitineijiyinzuzhongzhengheyouwaiyuanxingjiyindedongwu。zaidulixuelingyu,zhuanjiyindongwuzhuyaoyongyuhuaxueduwuzhitubianhechushengquexiandejilideyanjiu,qizhuyaotedianshi:可從整體水平比較不同器官突變的組織特異性,從而確定敏感的靶器官,並在同一動物進行多種突變終點的比較研究;易於從動物基因組中回收導入的基因以進行突變的精細研究(如測序、測定突變譜、研究突變熱點等) ;敏感性高,可在低劑量下檢測,特別適宜於觀察慢性低水平接觸時的DNA損sun傷shang。近jin年nian來lai,國guo外wai已yi陸lu續xu發fa展zhan了le多duo種zhong用yong於yu突tu變bian檢jian測ce的de轉zhuan基ji因yin動dong物wu,並bing已yi開kai展zhan對dui多duo種zhong遺yi傳chuan毒du物wu基ji因yin突tu變bian的de分fen析xi,表biao明ming該gai試shi驗yan重zhong現xian性xing好hao,與yu內nei源yuan性xing基ji因yin一yi致zhi。遺yi傳chuan與yu基ji因yin診zhen斷duan的de新xin技ji術shu變bian性xing高gao效xiao液ye相xiang色se譜pu(DHPLC) ,是一種新型的核苷酸片段分析係統,通過應用離子對反相液相色譜原理進行DNA變異檢測,不依賴凝膠、熒光的方法,將DHPLC技術和多重PCR技術相結合,可用於高通量已知/未知基因突變及單核苷酸多態( SNP)基因分型檢測,為遺傳毒理學等領域的研究提供了十分強大的技術平台。
在毒理學的應用時是可直接上機進樣測定藥物毒物代謝產物,各種細胞因子,如腫瘤壞死因子( TNF)、白介素1 ( IL - 1)、白介素6受體( IL - 6R) RT 2 PCR產物的含量,DNA加合物,核酸和核苷酸分析。新技術發展給毒理學研究和安全性評價帶來的機遇與挑戰毒理學研究及藥品、食品與健康相關產品的安全性評價是一項綜合了基礎與應用學科、古老與現代研究方法、安全性預測與科學管理等相互交叉形成的,既有科學又有藝術的工作。它涉及到工業與農業、環境與生態、食品與藥物、預防與臨床、生化與分子、信息與統計等等領域,受這些領域技術發展的影響,又影響到這些領域的發展。http://www.98fo.cn



