液相芯片技术即多功能悬浮点阵仪(Multi-Analyte Sus-pensopn Array，MASA或Flexible Multi-Analyte Profiling，Xmap) ^〔1-3〕，是近几年来生命科学领域中发展起来的一项新技术，其在保持高通量检测的同时，将反应体系由液相-固相反应改变为接近生物系统内部环境的完全液相反应体系，而逐渐成为国内外生命科学领域研究的热点。本文对液相芯片技术的原理及其在微生物检测、公共卫生等领域中的应用作一综述。

1 液相芯片的优点^{〔4, 5〕}

液相芯片检测技术的优点：(1)检测样品的多样性：因为可以在乳胶颗粒上包被蛋白或核酸，所以液相芯片技术可以用来诊断蛋白变化(免疫反应或酶反应)也可以诊断核酸变化(DNA或mRNA)。(2)标本利用率高：病人的1小份标本(血或其他体液、组织)可以被用来同时检测100多个生理病理指标。(3)敏感性高：每个微球上都可以完全的(以共价键牢固结合的方式)包被上抗原、抗体或核酸。因为探针密度高，产生的信号强，加上使用荧光检测，所以敏感性大大高于任何现有诊断方法。(4)特异性强：2束激光分别分析杂交信号(敏感性)和乳胶颗粒上荧光颜色(特异性)，而且激光只分析颗粒一定半径内的信息，所以检测特异性强，背景低。(5)检测速度快：因为杂交在悬浮的液相中进行，所以反应需要时间短，杂交后常不用清洗就可以直读数，检测效率大大高于固相杂交。所用时间从几小时缩短到十几分钟。并且蛋白质在液态环境，可保持象不变，而更有利于抗原抗体的结合，比固相蛋白芯片假阴性少。(6)灵活性大：固相芯片一次把探针固定在芯片上，有时只检测几个病原就浪费了其他探针。而液相芯片技术结合了探针的乳胶颗粒可分开保存的特性，检测时根据不同待检病原而组合，不会浪费探针。(7)基础技术成熟：在乳胶颗粒上共价结合蛋白和核酸的技术已经经过十多年的开发。液态芯片技术仪更成熟、更稳定。(8)价格便宜：液态芯片技术的另一个特点，是在大大提高检测效率的基础上，检测试剂并不比现有方法贵。消耗品和检测仪器都比固相芯片技术便宜。

2 液相芯片在微生物检验中的应用

Bauma IB等学者利用该技术对海水、生活用水等水中脆弱拟杆菌族、肠道球菌、大肠埃希菌、志贺菌、吉氏类杆菌和肠毒素进行检测，其灵敏度和特异度与现有技术相当，并具备现有技术所没有的高通量的优点。Tracz DM^〔6〕等用此技术建立弧菌属诊断试剂盒，其结果用real-time PCR分析进行评价，证实此技术可以用于弧菌属散发及暴发监测。McNamara DT ^〔7〕等将此技术应用于疟的虫的鉴别诊断中，以便用较少的花费获得较高的灵敏度和特异度。也有学者将此技术应用于链球菌、鳞斑霉属、念珠菌属等病原菌的鉴别诊断中^〔8〕。

对人怀孕早期致畸、致残的5种病原进行优生优育检测(TORCH)，可同时检测弓形体(TOTO)、风疹病毒(RUB)、巨细胞病毒(CMV)、单纯疱疹病毒-1型(HSV-1)、单纯疱疹病毒-2型(HSV-2)，充分发挥了液相芯片技术特有的方便快速、灵敏准确等优势，集成的TORCH病原的5种检测指标，实现一次实验同时并行检测多人份的多项指标。Oh Y等运用液相芯片对人乳头病毒(HPY) 6，16，18，31，35，42，51，52，55，56，58，59，66，67and68进行分型鉴定，其结果与DNA芯片具有高度一致性^〔9〕。

目前已开发并进入市场的包括11种病原体的脑炎病原检测^{〔10, 11〕}，8种病原体的食源性腹泻病原检测^〔12〕，弓形体早期感染诊断，肺炎球菌23种荚膜多糖抗体检测，9种肺炎链球菌血清型的鉴定，抗EB (Epstein-Barr)病毒抗体检测^〔13〕，TORCH检测系列，结核菌耐药基因突变检测^{〔14, 15〕}，呼吸道感染病原体检测Ⅰ，呼吸道感染病原检测Ⅱ，医源性感染病原检测Ⅰ，医源性感染病原检测Ⅱ等。其他还有唐氏综合征产前筛查和诊断产品、地中海贫血筛查、血源感染性疾病筛查(一个反应可检查人类免疫缺陷病毒HIV，丙型肝炎病毒和梅素等3项)、过敏源筛查(小儿哮喘、皮炎等诊断和脱敏治疗)、组织相关抗原配对、自身免疫疾病诊断、肿瘤普查、血液病诊断、法医鉴定、单核苷酸多态性检测(SNPs)、常见遗传病诊断、呼吸道合疱病毒株特异性蛋白，以及圣路易斯脑炎和西尼罗热的鉴别诊断，中医药研发等。该技术可广泛应用于医疗诊断、血液筛检、病原微生物检测、食品中有毒有害物质筛查、环境监测等诸多领域，所以市场规模将会不断扩大。我国已将液相芯片检测技术设备应用于肿瘤早期筛查领域^〔16〕。这是高新科技成果转化为市场应用产品周期最短的技术之一，说明其市场潜力非常巨大。

3 在公共卫生领域的应用 3.1 营养与食品卫生检验

液相芯片技术在食品卫生方面也具有较好应用前景。食品营养成分的分析(蛋白质)，食品中有毒、有害化学物质的分析、检测(农药、化肥、重金属、激素等)，食品中污染的致病微生物的检测，食品中污染的病源体及其毒素(细菌毒素、真菌毒素)的检测等大量的监督检测工作几乎都可以用生物芯片来完成。Haqq AM^〔18〕等在研究饮食与控制体重的相关关系时，应用液相芯片技术来检测与肥胖有关的10种炎性细胞因子。Haasnoot W等利用该技术鉴定牛奶中掺杂大豆、豌豆以及小麦等可溶性蛋白，可以精确到0.5~0.6 ng/ml ^〔19〕。

3.2 在环境卫生学中的应用

液相芯片技术在环境卫生学领域将发挥重要作用。首先通过这些技术检测、监测与评价环境污染物，进而对环境质量进行评价。其次，可以利用液相芯片技术研究环境污染物对人体键康的影响。研究者利用该技术检测单域抗体评价有害环境的能力，取得了良好的效果^{〔20, 21〕}。

3.3 在劳动卫生监测中的应用

基因芯片主要是基于基因水平上劳动者体质的研究，如特殊体质的研究、脑功能及作业效率的研究与评价、噪声敏感基因携带者筛选、微波辐射损伤分子机制研究。因此，通过液相芯片技术可筛选和评价从事特殊劳动的劳动者，借以提高劳动卫生研究水平以及提高劳动生产力^〔22〕。

4 展望

目前，液相芯片技术日渐成熟，已有商业化的彩色微球及配套的检测系统销售，实验者不必再进行大量投资用于前期研发，使用者既可以接受实验室已有的实验方案，亦可以自行设计分析方案或使用成套试剂盒，应用面非常广泛。其高通量、高精确性的特点亦符合卫生检验所需的多指标联合检测的思路。可以预见，液相芯片作为生物信息先进的操作技术平台，在公共卫生领域必将有着更广阔的应用前景。