ArrayJet高通量生物芯片点样仪协助海洋病原微生物快速检测方法的建立
在我国沿海的甲壳类养殖场,一种称为 “牛奶病” 的疫病正威胁着养殖户的生计。该疾病由Hematodinium属寄生甲藻所引发,专门侵袭三疣梭子蟹、锯缘青蟹等经济甲壳类,一旦爆发便会导致宿主器官功能衰竭、大规模死亡,给水产养殖业带来巨大损失。棘手的是,这种寄生甲藻有着复杂的生命周期,既能以微孢子形式通过水体传播,又能以滋养体形式在宿主体内大量繁殖。传统检测方法主要依赖专业人员对样本形态进行观察,操作复杂、灵敏度低,难以实现快速筛查和早期预警。如何精准、高效地捕捉这种“隐形杀手”,成为甲壳类养殖健康发展的关键。
文章题目为“Establishment of CARD-FISH and Dot-ELISA Assays for Diagnosis of the Parasitic Dinoflagellate Hematodinium perezi”于2025年6月发表在Journal of Fish Diseases杂志,作者来自于中国科学院海洋研究所海洋生态与环境重点实验室。
为了有效检测 Hematodinium的不同生命阶段,研究团队开发了两种检测方法 CARD-FISH 和 Dot-ELISA,分别针对其体外微孢子和体内滋养体。
CARD-FISH 检测方法:将含有大量微孢子的海水用多聚甲醛固定,并过滤到 0.2μm滤膜上,经琼脂包被、乙醇脱水、HCl处理等步骤制备样本,随后使用5'端标记辣根过氧化物酶(HRP)的寡核苷酸探针,在特定的杂交缓冲液中,35℃下杂交 8 小时,清洗后加入混有底物的发光液,用荧光显微镜观察结果,可清晰看到 Hematodinium微孢子的阳性信号。通过测试不同杂交时间,确定4小时为最佳时长;同时对多种藻类、细菌等进行检测,验证方法的特异性(如图 1、2)。

图1(左).Hematodinium perezi血液菌小孢子的CARD-FISH检测。(A)杂交1h, (B)杂交2h, (C)杂交4h, (D)杂交8h.
图2(右).CARD-FISH法检测特异性。(A) H. perezi小孢子,(B) 5种藻类(Prorocentrum minimum, P. micans, Alexandrium sp., Heterosigma akashiwo and Akashiwo sanguinea)的细胞样本,(C) 2种弧菌(副溶血性弧菌、harveyi弧菌)的细菌样本和(D)肝原肠胞虫的细菌样本.
Dot-ELISA 检测方法:识别宿主体内的滋养体,采用放射免疫沉淀法提取 Hematodinium寄生虫蛋白,与高通量抗体芯片孵育筛选特异性单克隆抗体,芯片由英国ArrayJet公司的Marathon(现Mecury系列)生物芯片点样仪制备,大约80, 000种单克隆抗体被点印在硝酸纤维素膜上,最终获得了能特异性识别 Hematodinium 滋养体的单克隆抗体HD6944。实验通过观察是否出现蓝紫色斑点判断是否感染,通过测试不同稀释比例的单克隆抗体,确定 1:2000为最佳稀释浓度;并对多种病原体进行检测,验证了方法的特异性(图3、4)。
图3(左).单抗(HD6944)的最佳浓度用于Dot ELISA血液病检测。(A)健康的血淋巴;(B)轻度血液病感染的血淋巴,(C)重度血液病感染的血淋巴(阳性对照),(D)无菌ddH2O(空白对照).
图4(右).Dot-ELISA法的特异性验证。(A)健康血淋巴,(B)白斑综合征病毒,(C)感染性皮下和造血坏死病毒,(D)副溶血性弧菌,(E)哈维氏弧菌,(F)肝原肠胞虫,(G)血细胞滋养体,(H)无菌ddH2O(空白对照),(I)Prorocentrum minimum, (J) Prorocentrum micans, (K) Alexandrium sp., (L) akashiwo Heterosigma akashiwo sanguinea.
该研究成功建立的 CARD-FISH 和 Dot-ELISA 两种检测方法,填补了 Hematodinium不同生命阶段检测技术的空白。CARD-FISH可有效监测水体中的微孢子,为阻断传播路径提供了依据;Dot-ELISA 操作简便、结果直观,适合在养殖场等现场快速检测,能及时发现感染个体,有助于早期防控。同时为 Hematodinium 疫情的预防和控制提供了强有力的技术支持,有助于减少甲壳类养殖产业的经济损失,保障产业的健康可持续发展,对我国沿海地区的水产养殖具有重要的现实意义。
原文链接:https://doi.org/10.1111/jfd.70007
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