王丽华，徐振强

    PCR技术在城市空气卫生检测中的应用

    王丽华，徐振强

    100076 北京航天总医院血液肿瘤研究所(王丽华)；100048 北京，中国城市科学研究会(徐振强)

    世界卫生组织(WHO)在 1994 年提出了健康城市的定义：“健康城市应该是一个不断开发、发展自然和社会环境，并不断扩大社会资源，使人们在享受生命和充分发挥潜能方面能够互相支持的城市”。国外中大型城市正在通过改善城市空气品质来逐步实现该目标。然而，我国城市空气质量相当严峻，城市离健康标准仍有较大差距，广泛存在以颗粒物 2.5(particulate matter 2.5，PM 2.5)为核心的灰霾污染。生物气溶胶作为 PM 2.5 的重要组成部分，是指悬浮于气态介质中生物来源的颗粒物，包括细菌、真菌、病毒和它们的副产物等，直接影响城市空气卫生质量。生物气溶胶无处不在，通过呼吸暴露会造成诸多负面健康效应，如肺功能障碍、哮喘、传染性和过敏性疾病等。与此同时，伴随城镇化的稳步推进、城市人口的高密度集聚和生产生活方式的改变，城市空气卫生污染作为 PM 2.5 危害的核心组成部分，对人群健康构成的潜在暴露风险日益凸显。空气生物卫生质量的检测是表征其暴露风险的关键步骤。本文系统介绍了国内外在空气微生物离线检测的若干经典和先进技术手段，并结合当前空气卫生监管的需要进行评价，为国内相关卫生机构提升检测水平提供参考。

    1 聚合酶链式反应法在空气生物卫生检测中的应用

    聚合酶链式反应(PCR)法又称无细胞分子克隆系统或基因扩增技术，出现于 1988 年，是微生物学研究领域的重大创新[1]。PCR 仅需要极少量的目标 DNA 就可以针对性地扩增上百万次，检测限显著降低，可以对微量的生物气溶胶进行检测，并且 PCR 扩增针对的是所有的生物气溶胶，不仅包含可培养部分还包括不可培养的部分。从理论上讲，PCR 可以检测单分子 DNA 或者一个目标 DNA 分子。在分子生物学技术中，随着 PCR、qPCR 和 RT-PCR 等技术的发展，近年也越来越多地应用于空气样品中生物细胞的分析研究[2]。这些技术可以用聚合酶将环境样品中提取的少量 DNA 或 RNA 片段扩增，并且其初始浓度可以用 DNA 标准样品和它们荧光水平的循环阈值——Ct 值来测定。PCR 技术不仅可以显著降低空气样品中生物气溶胶的检出限，还可以极大缩短获得充足的空气样品所需的采样时间。研究表明，qPCR 的检出限为 50 ~ 100 bp/ml[3]。针对空气中的微生物残体和动物过敏原 ......