结核病是由结核分枝杆菌(Mycobacterium tuberculosis,简称结核杆菌)引起的经呼吸道传播的全身性慢性传染病,其在全球广泛流行,严重危害人类健康,已成为全球重大公共卫生问题和社会问题。因此,建立快速、高效、特异的检测结核分枝杆菌新方法势在必行。近几年来,核酸检测中应用纳米金颗粒替代目前通用的荧光、同位素等信号分子已比较普遍。大量实验表明,纳米金复合探针因具有稳定性高、标记密度高和杂交效率高等特点而广泛用于核酸检测。因此,本研究将纳米技术与基因芯片技术有机结合在一起,在此基础上建立了两种目视化核酸检测新方法,即基因芯片膜转印检测法与基因芯片交联放大银染检测法,为分子生物学领域提供了快速、简便、高灵敏度的检测病原细菌新方法。本实验室采用经典柠檬酸三钠还原氯金酸法制备纳米金颗粒。基于纳米金颗粒与巯基修饰的寡核苷酸共价结合作用及与蛋白分子的吸附作用,我们构建了不同种类的纳米金复合探针,并且通过透射电子显微镜(TEM)和紫外吸收光谱对纳米金颗粒及纳米金复合探针进行形貌观察和表征分析。本研究首先利用碱基互补配对原则使纳米金复合探针与靶DNA分子在芯片表面形成夹心复合结构,再用膜转印法或银染法将芯片上不易观察的结果信号转化成易检测信号,最后通过普通光学扫描仪读取信号结果或肉眼直接判读信号有无来判断靶DNA的有无。结果表明,透射电子显微镜观察所制备的纳米金颗粒,其粒径为(13±2)nm,形貌呈球形,大小均匀,分散良好；制备的纳米金复合探针形态完好,分散均匀,稳定性好。通过紫外分光光度计在521 nm处的吸光度计算出所制备纳米金溶液的浓度为12.5 nmol／L。当纳米金颗粒表面信号探针与检测探针摩尔比为10：1,两种信号探针(T10,T40)摩尔比为9：1时,运用基因芯片膜转印检测法肉眼可检测0.23 pmol／L的结核分枝杆菌16S rDNA PCR扩增产物或1 pmol／L的合成靶DNA分子。在优化交联纳米金复合探针使用量和银染增强时间条件下,基因芯片交联放大银染检测法可肉眼检测10 fmol／L的合成靶DNA。以上实验结果显示,运用纳米金复合探针结合基因芯片技术的两种核酸检测新方法,具有操作简单,灵敏度高,特异性好和无需特殊仪器设备等特点。通过运用纳米金复合探针不仅利于杂交反应,而且通过标记不同的标记物,将基因芯片上不易检测的结果信号转化为可目视化检测的信号。因此,基因芯片膜转印检测法与基因芯片交联放大银染检测法均是较好的结核分枝杆菌检测新方法,在生物分子检测方面具有较高的应用价值。