生物指示物檢測：核心檢測項目與應用解析

一、微生物檢測項目

1. • 項目舉例：
     • 芽孢桿菌：用于壓力蒸汽滅菌效果驗證（如Geobacillus stearothermophilus）。
     • 大腸桿菌：水質污染的衛生學指標。
     • 結核分枝桿菌：肺結核診斷標志物。
   • 檢測技術：PCR擴增、熒光標記、ATP生物發光法。
2. • 應用場景：食品腐敗監測（如曲霉菌）、醫院感染控制（如念珠菌）。
   • 快速檢測法：β-葡聚糖檢測（真菌細胞壁成分）。
3. • 重點指標：病毒載量（如HIV RNA）、抗原蛋白（如SARS-CoV-2 Spike蛋白）。
   • 新興技術：CRISPR-Cas系統用于高靈敏度病毒核酸篩查。

二、生物分子檢測項目

1. • DNA檢測：
     • 腫瘤基因突變（如EGFR、KRAS）用于靶向治療篩選。
     • 環境DNA（eDNA）檢測生物多樣性（如瀕危物種追蹤）。
   • RNA檢測：
     • miRNA表達譜分析（如miR-21在癌癥中的過表達）。
     • mRNA疫苗質量控制中的完整性檢測。
2. • 疾病標志物：
     • 心臟肌鈣蛋白（cTnI）用于心肌梗死診斷。
     • 前列腺特異性抗原（PSA）用于前列腺癌篩查。
   • 技術方法：ELISA、蛋白質芯片、質譜分析。
3. • 典型項目：
     • 血糖、膽固醇（代謝綜合征評估）。
     • 苯丙酮尿癥中的苯丙氨酸水平。
   • 檢測趨勢：代謝組學用于個體化營養干預。

三、細胞與組織水平檢測

1. • 應用：癌癥轉移風險評估，通過CellSearch系統捕獲上皮來源CTC。
2. • CD4+/CD8+ T細胞比值：HIV/AIDS免疫狀態監測。
   • 循環腫瘤DNA（ctDNA）：液體活檢用于癌癥早期篩查。

四、環境生物指示物

1. • 大型溞（Daphnia magna）：水質急性毒性測試。
   • 斑馬魚胚胎：發育毒性評估。
2. • 地衣群落：大氣SO?污染水平指示。
   • 線蟲種群結構：土壤重金屬污染生物標志。

五、工業滅菌驗證生物指示物

• 典型菌株：
  • 嗜熱脂肪芽孢桿菌（蒸汽滅菌）。
  • 枯草芽孢桿菌（環氧乙烷滅菌）。
• 檢測終點：培養后菌落形成或熒光底物水解（快速讀數技術）。

六、新興檢測項目與技術趨勢

1. 多組學整合分析：基因組+蛋白質組+代謝組聯合診斷。
2. 便攜式檢測設備：微流控芯片用于現場快速檢測（如埃博拉病毒）。
3. 合成生物學指示劑：工程菌實時報告特定污染物（如砷傳感器菌株）。

技術挑戰與優化方向

• 靈敏度提升：數字PCR技術將檢測限降低至單分子水平。
• 標準化問題：建立跨平臺的生物標志物檢測共識（如MIAME標準）。
• 成本控制：紙基微流控技術降低資源匱乏地區檢測門檻。