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张绮思:精准捕手”:检验科如何通过检测技术锁定感染源?

当不明原因的发热、腹泻或肺炎袭来,医生们如同面对一场迷雾重重的案件。此时,检验科便化身为关键的“病原体侦探”,运用一系列精密的检测技术,抽丝剥茧,只为揪出那个隐匿的感染元凶。这场精准追踪是如何实现的?

第一步:基础排查,锁定“嫌疑人”范围

检验科首先启动的是最经典的“传统培养法”。如同在犯罪现场收集物证,这一步骤虽显传统却至关重要:

血液培养:将患者血液注入特制培养瓶,置于恒温振荡培养箱中模拟体内环境。若有细菌或真菌存在,它们会在瓶中生长繁殖,仪器通过监测代谢产物变化(如二氧化碳浓度升高、pH改变)实时发出警报。随后,技术人员将阳性培养物接种到不同类型培养基——如血平板、巧克力平板、麦康凯平板等,通过观察菌落形态、溶血特性、染色结果(如革兰染色区分阴阳性)进行初步分类,甚至借助快速酶反应(如凝固酶试验鉴定金黄色葡萄球菌)进一步缩小范围。

痰液、尿液、粪便等标本处理同样严谨:痰样本先经洗涤消化去除正常菌群干扰,尿液定量培养区分感染与定植,粪便标本在SS平板或显色培养基上针对性筛选沙门、志贺或耐药菌。这一步虽通常需24-72小时,却是获得活菌进行后续药敏试验的基石,如同初步圈定“嫌疑人”名单并提供关键活体证据。

第二步:基因“指纹”比对,精准识别真凶

当传统方法难以确认、病原体难以培养或需要极速诊断时,分子生物学技术成为高效“破案”利器:

核酸检测(如实时荧光定量PCR):如同在茫茫人海中通过DNA特征精准锁定目标。技术员提取样本中的病原体核酸(DNA或RNA),并通过逆转录步骤将RNA病毒基因组转为DNA。利用特异引物和荧光探针,聚合酶链反应(PCR)对目标基因片段进行指数级扩增,通过实时监测荧光信号,能在2-4小时内实现高灵敏、特异的病原检测和定量(如新冠病毒ORF1ab和N基因、流感病毒分型、结核杆菌及耐药基因突变鉴定)。数字PCR更可实现对极低载量病原的绝对定量,精准度进一步提升。

宏基因组测序(mNGS):面对疑难、混合或新发感染(如不明原因脑炎、重症肺炎或免疫缺陷患者感染),这项技术犹如启动全局基因扫描。它无需预设病原假设,直接对临床样本中所有核酸(包括宿主和微生物)进行高通量测序,生成海量序列数据后,通过生物信息学 pipeline 与庞大病原数据库(如NCBI NR、NT库)进行比对,可一次性检出细菌、病毒、真菌、寄生虫乃至非典型病原体(如肺炎衣原体),尤其擅长发现罕见病原、变异株或新发突发传染病病原,是病原体调查中的“终极武器”。

第三步:免疫“通缉令”,追踪抗体踪迹

当病原体本身难以直接捕获(如潜伏感染、早期清除或位于难以取样部位)时,检验科转而寻找其留下的“免疫痕迹”——即机体针对病原体产生的特异性抗体:

血清学检测:采用酶联免疫吸附试验(ELISA)、化学发光法(CLIA)或免疫荧光试验(IFA)等技术,检测患者血清中针对特定病原体的抗体(如抗-HIV、TPPA、CMV-IgM/IgG)。IgM抗体阳性常提示急性或近期感染,IgG阳性则可能代表既往感染或免疫记忆。例如, Epstein-Barr病毒衣壳抗原IgM(VCA-IgM)是传染性单核细胞增多症急性期诊断的关键指标。抗体滴度的动态变化(双份血清滴度4倍以上升高)更具诊断意义。

抗原检测同样重要:如流感/呼吸道合胞病毒鼻拭子快速抗原检测、隐球菌荚膜抗原检测等,直接捕捉病原体表面蛋白,适用于早期、快速筛查。

协同作战,多维度锁定源头

检验科绝非单打独斗。这些技术构成多层次、交叉验证的“探案网络”:传统培养提供活体病原用于表型药敏试验和菌株保藏;分子检测实现快速、高敏定性定量和耐药基因筛查;测序技术应对未知和复杂感染,溯源传播链;血清学辅助判断感染时序、免疫状态和既往暴露史。

通过综合解读微生物证据、宿主反应指标(如降钙素原PCT、C反应蛋白CRP)和临床信息,检验科最终构建完整证据链,精准锁定感染源,为临床提供病原学诊断、用药指导及感染控制建议——例如,通过碳青霉烯酶基因检测联合药敏试验指导多重耐药菌治疗;借助mNGS发现鹦鹉热衣原体导致的重症肺炎,及时调整抗生素方案。

结语:在对抗感染性疾病的战场上,检验科正是凭借这些不断迭代的“精准捕手”技术,从培养皿到测序仪,从抗体探针到基因引物,穿透临床迷雾,直指病原核心,为个体化治疗和公共卫生防控筑起坚实、无形的科学防线。

 

(张绮思 阜外华中心血管病医院 检验科)

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