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蓝绿藻毒素监测车实时快速监测方法

蓝藻又称蓝绿藻、蓝细菌，是最原始、最古老的藻类植物之一。由于蓝藻对高温、低光强和紫外线均有适应性，同时可以过量摄取无机碳和营养物质，受氮、磷等元素污染后易大面积爆发引起水体富营养化。蓝藻能产生各种天然毒素，主要是环肽、生物碱和脂多糖内毒素，致毒类型包括肝毒性，神经毒性，细胞毒性，遗传毒性，皮炎毒性等。检测车采用酶联免疫吸附测定（ELISA）和荧光定量聚合酶链式反应（qPCR）分别对样品中所含目标毒素及物种丰富度进行检测。

监测车更及时地在采样完成后对样品进行预处理以及检测，使检测数据更具时效性。避免了长途采样时，样品储存长时间对检测结果的影响。减少运送时间、减少外部微生物影响及水样中微生物降解的状况。提供更直接、更准确的环境检测报告。对水体中蓝绿藻生长及毒性情况进行实时快速高效的监测并实现对蓝绿藻水华爆发的快速预警。预测各水体潜在的蓝绿藻水华爆发程度及毒性程度，为有关部门实施蓝绿藻水华爆发的监测和预防提供具体的信息和方向。对饮用水、娱乐用水等进行准确快速的监测，杜绝微生物及毒素带来的危害，确保用水安全。推动ELISA和qPCR技术在环境监测方面的运用，一定程度上弥补传统监测手段的不足。

实时荧光定量PCR （Quantitative Real-time PCR）是一种在DNA扩增反应中，以荧光化学物质测每次聚合酶链式反应（PCR）循环后产物总量的方法。通过内参或者外参法对待测样品中的特定DNA序列进行定量分析的方法。qPCR是在PCR扩增过程中，通过荧光信号，对PCR进程进行实时检测。由于在PCR扩增的指数时期，模板的Ct值和该模板的起始拷贝数存在线性关系，所以成为定量的依据。实时荧光定量PCR分为：SYBRGreen法和TaqMan探针法两类。本实验室运用TaqMan探针法，目前所有的探针法qPCR的理论基础都是利用了荧光共振能量转移现象，探针上存在一对能产生荧光共振能量转移的基团，利用PCR反应中的一些过程（酶切，杂交等），使两个基团的距离产生变化，使系统中的荧光强度或者荧光种类发生变化，这种变化又与PCR产物的种类和量有直接关系，通过检测这种变化，我们就可以检测出PCR反应体系中产物的种类和量。检测车所用的Taq-Man探针法是最经典的探针方法，设计一条与扩增产物能互补杂交的探针，在探针的5’端标记荧光基团（供体），在探针3’端标记淬灭基团（受体），当探针完整时，荧光基团和淬灭基团距离很近（探针长度）因荧光共振能量转移，荧光基团在入射光激发下不发出荧光。PCR反应进行时，探针杂交在扩增产物上，当引物介导的延伸反应到达探针位置时，因taq酶拥有5’-3’的外切酶活性，会从5‘端切割（水解）探针，从而使5’端的荧光基团和3’端的淬灭基团分离，使它们的间距超过10nm，超出荧光共振能量转移的范围，荧光基团此时在合适入射光的作用下，就能发出自身波长的荧光。探针杂交是特异性的，所以荧光的种类和量能特异性的代表目标产物的种类和量。

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