点杂交是一种基于分子探针特异性结合的核酸检测技术,其核心流程是将变性的DNA或RNA样本固定于尼龙膜等固相基质,通过与标记探针的碱基互补配对实现靶序列识别。该技术包含反向点杂交、斑点杂交等分支方法,广泛应用于病原体检测(如HPV分型、沙门菌鉴定)和遗传性疾病诊断(如β-地中海贫血基因突变筛查)。
技术原理
点杂交基于核酸互补配对原理,通过将变性的DNA或RNA样本直接点样固定于尼龙膜,加入过量标记探针进行杂交反应。反向点杂交法作为改进技术,将探针预先固定于膜条,实现PCR扩增产物与多探针同步杂交。技术流程包含三个核心环节:
操作流程
样本处理
DNA样本需经95℃变性处理并快速冰浴冷却,RNA样本使用变性液(含甲醛)处理维持单链状态。临床检测中常采用通用引物PCR扩增靶序列,并用生物素标记扩增产物。
探针固定
采用紫外交联或80℃烘烤2小时将探针共价结合至尼龙膜表面。反向点杂交法的探针阵列可包含25种型特异性探针(如HPV分型检测)。
杂交反应
标准杂交条件为42℃预杂交30分钟后加入探针杂交1小时。自动核酸杂交仪可精确控制温度(±0.5℃误差)与振动频率(50Hz),确保杂交效率一致性。
技术特点
多重检测能力
单次杂交可检测多种病原基因型(如25型HPV)或突变位点(如β-珠蛋白基因17个突变位点)。膜条探针在室温条件下可稳定保存8个月。
特异性控制
探针设计需严格匹配靶序列Tm值(误差≤±0.5℃),并通过交叉反应验证(如HPV检测与淋球菌无交叉)。
自动化兼容
配套自动核酸杂交仪实现试剂转移(误差≤10%)与杂交过程标准化,避免人工操作差异。
应用领域
临床病原检测
2024年推广的HPV分型检测试剂盒采用反向点杂交法,可鉴别14种高危型HPV病毒,检测限达10^3拷贝/μL。2010年研究证实该方法可准确识别β-地中海贫血CD17M、IVS-Ⅱ-654M等突变类型。
遗传病筛查
反向点杂交技术用于检测β-珠蛋白基因点突变,可区分纯合突变与杂合携带状态,为遗传咨询提供依据。
微生物鉴定
2025年研究将PCR-RDB法应用于空肠弯曲菌检测,通过16S rRNA基因探针杂交实现种特异性鉴定,灵敏度达100 CFU/mL。
技术局限性