分子诊断技术临床应用进展
国内临床检验分析技术的研究进展
国内临床检验分析技术的研究进展临床检验是医学诊断的重要环节,它通过对人体的生理指标、体液、组织等样本的检测与分析,为医生提供诊断依据和治疗方案。
随着科技的不断进步,国内临床检验分析技术也在不断发展,为患者的诊疗提供了更加准确、敏感、迅速的支持。
一、分子诊断技术的研究进展分子诊断技术是近年来迅速发展起来的一项临床检验技术。
通过检测DNA、RNA、蛋白质等分子的变化,可以早期发现患者的疾病风险、预测疾病进展以及指导治疗方案。
在国内,这一技术的研究取得了显著的进展。
研究人员通过基因芯片、PCR等技术手段,在肿瘤、遗传病、传染病等方面取得了重要突破。
例如,在肿瘤的分子诊断方面,国内研究人员成功发展了多种基于特异性蛋白质标记的癌症早期筛查方法,大大提高了癌症的早期诊断率。
此外,国内的研究人员还通过基因测序、肿瘤标志物等技术手段,为癌症的个体化治疗提供了重要的支持。
二、免疫学检验技术的研究进展免疫学检验技术是临床诊断和评估疾病治疗效果的重要手段。
在国内的研究中,免疫学检验技术也得到了广泛的应用和进步。
一方面,研究人员通过相关抗原的筛选和纯化,建立了更加准确和敏感的免疫学检验方法。
例如,国内的研究人员成功开发了新型的免疫诊断试剂盒,可以用于检测病毒感染、自身免疫性疾病等。
另一方面,一些新型免疫学技术手段也得到了探索和应用。
例如,流式细胞仪、酶联免疫吸附试验等新技术的引入,使得免疫学检验的结果更加客观准确,并且大大提高了检验的效率。
三、质谱技术在临床检验中的应用质谱技术是一种检测样本中化合物和成分的分析方法,近年来在国内临床检验中得到了越来越广泛的应用。
质谱技术的应用领域很广,包括药物检测、毒物分析、代谢物鉴定等。
国内的研究人员通过引进先进的质谱设备、优化样品前处理方法以及建立起国内的质谱数据库,使得质谱技术在临床检验中的应用更加准确和可靠。
例如,在药物检测方面,国内的研究人员通过质谱技术,可以同时检测多种药物对人体的影响,以及药物在人体内的代谢过程,为医生合理用药提供了重要依据。
分子诊断技术在感染性疾病诊断中的应用前沿
分子诊断技术在感染性疾病诊断中的应用前沿随着科技的不断进步,分子诊断技术在感染性疾病的诊断中扮演着越来越重要的角色。
分子诊断技术通过检测人体内的特定基因、蛋白质以及其他分子标志物,能够准确、快速地诊断出感染性疾病,为临床治疗提供及时有效的指导。
本文将介绍分子诊断技术在感染性疾病诊断中的应用前沿。
一、分子诊断技术简介分子诊断技术是一种利用分子生物学和生物化学的方法进行疾病检测和诊断的新兴技术。
它利用了人体内微量的分子标志物,如DNA、RNA、蛋白质等,通过特定的实验方法进行检测,从而准确地诊断出感染性疾病。
在感染性疾病的诊断中,传统的方法往往需要培养和鉴定病原微生物,操作繁琐、耗时且存在很大误差。
而分子诊断技术则能够通过直接检测病原微生物的核酸或蛋白质等标志物,极大地提高了诊断的准确性和快速性。
二、PCR技术的应用聚合酶链反应(Polymerase Chain Reaction,PCR)是目前应用最广泛的分子诊断技术之一。
PCR技术通过扩增病原微生物的DNA片段,能够在非常短的时间内获得大量特定的基因组DNA。
在感染性疾病的诊断中,PCR技术被广泛应用于包括呼吸道感染、血液感染、泌尿道感染等在内的多个领域。
例如,在呼吸道感染的诊断中,通过采集患者的呼吸道标本,利用PCR技术快速检测出病原微生物的核酸,可以准确地确定感染性病原体,从而指导治疗方案的选择。
PCR技术的快速性和准确性为感染性疾病的早期诊断提供了重要的手段。
然而,PCR技术在一定程度上存在着对特殊设备和操作技术的依赖,同时也容易受到样品质量和操作误差的影响。
三、下一代测序技术的发展随着生物技术的不断发展,下一代测序技术(Next Generation Sequencing,NGS)逐渐兴起并广泛应用于感染性疾病的诊断中。
NGS 技术能够快速、准确地测序全基因组的DNA或RNA,不受研究对象的限制。
在感染性疾病的诊断中,NGS技术能够对患者样本中的全部基因组进行测序,并通过比对分析找出病原微生物的基因组序列,从而实现全面的病原微生物检测和鉴定。
分子诊断技术在遗传病筛查中的应用前沿
分子诊断技术在遗传病筛查中的应用前沿基因是生命的蓝图,包含了生物体的遗传信息。
然而,随着科学技术的不断进步,人们逐渐认识到,遗传病是由基因的突变引起的,这就催生了分子诊断技术的发展。
分子诊断技术以其高效准确的特点,成为遗传病筛查中的重要手段。
本文将介绍分子诊断技术在遗传病筛查中的应用前沿。
一、单基因遗传病的分子诊断技术单基因遗传病是由单个基因突变引起的疾病,常见的有囊胚性纤维化、苯丙酮尿症等。
传统的诊断方法主要依靠病史、体征及生化指标,但这些方法并不准确,不能提供确切的基因变异信息。
而分子诊断技术则通过分析目标基因的DNA序列,能够明确是否存在突变,从而确诊遗传病。
常见的分子诊断技术包括Sanger测序、聚合酶链反应(PCR)、限制性片段长度多态性(RFLP)等。
这些技术具有灵敏度高、特异性强、重复性好等优点,为遗传病的早期筛查和精确诊断提供了可靠的手段。
二、全基因组测序在遗传病筛查中的应用全基因组测序(WGS)是一种高通量测序技术,可以同时测定一个个体的整个基因组。
相比于单基因遗传病的分子诊断技术,WGS能够对更多基因进行检测,从而发现更多的遗传变异。
这为遗传病的筛查和诊断提供了更加全面和准确的信息。
通过WGS,医生可以识别出与遗传病相关的突变位点,进一步了解疾病的发生机制,并制定个体化的治疗方案。
然而,WGS在遗传病筛查中的应用还面临一些挑战,如数据处理的复杂性、检测结果的解读困难等,这需要进一步的研究和改进。
三、无创产前遗传病筛查的新技术传统的产前遗传病筛查主要依靠羊水穿刺或绒毛活检等有创检测手段,操作繁琐且有一定风险。
而随着分子诊断技术的进步,无创产前遗传病筛查的新技术应运而生。
这些新技术主要利用孕妇血清中的游离DNA进行检测,称为非侵入性产前筛查(NIPT)。
NIPT通过检测胎儿游离DNA中的遗传物质,可以在早期发现染色体异常和单基因突变,如唐氏综合征等。
它具有操作简便、准确性高、无创伤等优点,为孕妇提供了更加可靠和安全的产前筛查方法。
分子诊断技术在临床检验中的应用
分子诊断技术在临床检验中的应用第一章引言随着科技的不断发展,分子诊断技术在临床检验中的应用变得越来越广泛。
分子诊断技术是利用分子生物学、遗传学等原理和方法,通过检测和分析人体体液、组织或细胞中的分子信息,以达到疾病的早期诊断、预防和治疗的目的。
本文将详细介绍分子诊断技术在临床检验中的应用,并探讨其未来的发展趋势。
第二章 PCR技术在临床检验中的应用PCR(聚合酶链反应)是一种基于DNA模板的体外扩增技术。
PCR技术已被广泛应用于临床检验领域,如病毒感染、遗传性疾病和肿瘤等的诊断。
例如,利用PCR可以检测到患者体内存在的病毒DNA或RNA,从而判断病毒感染的种类和程度。
此外,PCR还可以用于检测某些基因突变,从而提供遗传性疾病的诊断和遗传咨询。
第三章基因测序技术在临床检验中的应用基因测序技术是指通过测定DNA序列,确定基因组中特定基因的序列信息的技术。
近年来,随着高通量测序技术的发展,基因测序已成为临床检验中不可或缺的工具。
基因测序技术可以用于检测遗传性疾病、肿瘤等的突变,帮助临床医生制定个体化的治疗方案。
此外,基因测序技术还可以用于预测个体的药物代谢能力,从而优化药物治疗的效果。
第四章微阵列技术在临床检验中的应用微阵列技术是一种高通量的基因表达分析技术,能够同时检测成千上万个基因的表达水平。
微阵列技术已被广泛应用于肿瘤分型、药物敏感性预测等临床研究中。
通过对肿瘤样本进行基因表达谱的分析,可以根据基因的表达模式判断肿瘤类型,从而指导治疗方案的选择。
此外,在药物研发领域,微阵列技术可以用于筛选潜在药物靶点和预测药物的效果。
第五章荧光定量PCR技术在临床检验中的应用荧光定量PCR技术是PCR技术的一种改进,通过引入荧光探针可以实现对PCR产物的定量检测。
荧光定量PCR技术已被广泛用于临床检验中,如病毒感染的早期诊断和监测,基因表达水平的定量分析等。
利用荧光定量PCR技术,可以实现对DNA、RNA等分子的高灵敏度和高特异性的定量检测,从而提高疾病的诊断准确性和监测效果。
分子诊断技术在临床中的应用
分子诊断技术在临床中的应用近年来随着科技的不断发展,分子诊断技术在临床中的应用越来越成为关注的焦点。
分子诊断技术作为一种全新的检测手段,其精确性和可靠性备受医学界的青睐,成为临床医疗的重要一环。
那么,分子诊断技术究竟是什么,其在医学中的应用又是如何呢?一、分子诊断技术概述分子诊断技术是近年来由生物技术、分子生物学等科技融合所产生的一种新型检测技术,它通过检测样本中具有代表性的分子,如DNA、RNA等分子,从而进行疾病的诊断、预测和治疗。
分子诊断技术凭借其精确性和快速性在临床诊断中逐渐替代了传统的病原体检测和疾病确诊手段,成为医学领域的重要研究方向。
作为一种具有高度精确度的检测技术,分子诊断技术的应用范围非常广泛,其在临床医疗中主要应用于以下方面。
二、分子诊断技术在疾病检测中的应用疾病检测是分子诊断技术的最主要应用之一。
传统的疾病检测方法需要通过组织活检、血液检测等方式获取样本,然后送至实验室进行分析。
而分子诊断技术则能够通过样本的分子特征直接进行检测,其检测结果的精确度更是非常高。
以肿瘤为例,分子诊断技术能够通过检测肿瘤细胞中的肿瘤标志物等分子特征,从而对患者的肿瘤进行早期检测、诊断和治疗。
相比传统的病理学检测,分子诊断技术不仅能够更加精确地检测患者的疾病,更能够提高肿瘤患者的生存率。
三、分子诊断技术在遗传病检测中的应用随着基因组学研究的不断深入,基因遗传病已经成为医学界关注的焦点之一。
而分子诊断技术在基因遗传病的检测中也显得尤为重要。
通过检测样本中的DNA分子特征,分子诊断技术能够快速准确地判定患者是否存在特定基因的突变。
例如,疾病源于某一基因的遗传病,如囊性纤维化、亨廷顿舞蹈病等,均可以通过分子诊断技术进行检测,从而更好地了解疾病的发生机制,为疾病的治疗提供更为准确的依据。
四、分子诊断技术在药物检测中的应用随着药物的不断研发,药物检测成为了临床医学中一个关键的环节。
而分子诊断技术在药物检测中的应用也开始得到更多的关注。
分子诊断技术及其在临床上的应用研究
分子诊断技术及其在临床上的应用研究随着分子诊断技术的不断发展和完善,它在临床应用中发挥着越来越重要的作用。
这种新型技术是指通过对人体组织、细胞、体液等样本进行分离和提取分子信息,并利用分子生物学和生物化学等技术方法进行分析、检测和诊断的过程。
与传统的诊断技术相比,分子诊断具有更高的敏感性、特异性和准确性,对于一些难以诊断的疾病具有较好的帮助作用。
一、分子诊断技术的发展历程早在20世纪初期,科学家就开始探索利用分子生物学技术进行疾病诊断的可能性,这是分子诊断技术的雏形。
20世纪60年代,DNA的结构被确定,并发现了DNA的复制和转录过程,这些发现为分子诊断技术的进一步研究奠定了基础。
随着PCR技术的引入和完善,诊断基因突变、基因型和染色体异常等疾病成为可能。
另外,RNA分子的发现和研究也为许多遗传性和感染性疾病的诊断提供了新手段。
随着技术的日新月异,这些新型技术正在推动着分子诊断技术的快速发展。
二、分子诊断技术在肿瘤诊断中的应用分子诊断技术在肿瘤诊断中的应用是目前最为广泛的领域之一。
肿瘤细胞具有高度的异质性和可塑性,其基因表达和基因组织结构也会发生变异和异常。
因此,通过分析细胞精细结构、变异位点、基因表达等信息可以有效地为临床提供有力依据。
分子诊断技术在不同阶段的肿瘤识别和分析中,可采用的方法有PCR、核酸杂交、基因芯片等,其中常见的涉及外泌体、DNA甲基化、血浆分子标志物的诊断技术。
以肝癌为例,分子诊断技术可以对病例进行分类和特异性诊断,并且可针对不同的分子靶点进行个性化治疗。
目前,外泌体的测定已经成为肿瘤诊断和预后监测的重要技术。
以CA199为例,研究发现其在胰腺癌患者中的表达水平明显高于其他疾病患者,尤其是在早期诊断中具有很好的效果。
另外,在人体PD-L1的检测中,研究表明其表达水平与肝癌患者的预后密切相关性。
三、分子诊断技术在遗传性疾病中的应用受遗传基因支配的疾病涉及人体各个系统的不同部位,常见的包括先天性心脏病、遗传性肾脏疾病、遗传性代谢病等。
分子诊断在神经系统疾病中的应用和研究进展
分子诊断在神经系统疾病中的应用和研究进展神经系统疾病是指影响人体神经系统功能的一类疾病,包括中风、阿尔茨海默病、帕金森病、脑膜炎等多种疾病。
随着分子生物学和遗传学等学科的迅速发展,分子诊断已经逐渐成为神经系统疾病诊断中的关键技术。
本文将就分子诊断在神经系统疾病中的应用和研究进展进行阐述。
一、神经系统疾病分子诊断技术的介绍分子诊断是一种利用分子生物学技术,针对特定的基因或蛋白质分子进行检测的诊断方法。
目前,分子诊断技术已经广泛应用于肿瘤、遗传病、传染病和神经系统疾病等多方面。
针对神经系统疾病,最常用的分子诊断方法是基因检测。
基因检测是通过分析患者体内的基因信息,寻找与疾病相关的突变位点,从而实现诊断和监测疾病进展的方法。
二、分子诊断技术在神经系统疾病中的应用1、中风中风是指由于脑血管意外引起的一种神经系统疾病,致使大脑血流下降或中断,引发神经细胞死亡。
目前,分子诊断技术在中风中的应用主要是基因检测,通过检测相关基因的表达情况和突变信息等指标,发现引起中风的潜在因素,如血栓形成和产生等。
此外,一些新型生物标志物也被用于中风诊断,例如c-Fos、Jun、AP-1等。
2、阿尔茨海默病阿尔茨海默病是老年痴呆症的一种,它主要由于神经元在淀粉样蛋白斑块的积累以及神经细胞的凋亡而引起。
目前,分子诊断技术在阿尔茨海默病中的应用主要是通过蛋白质检测。
在阿尔茨海默病患者血液和脑脊液中,也能发现一些与疾病相关的生物标志物,如Tau、Abeta42、pTau和NFL等。
3、帕金森病帕金森病是一种由于脑部神经细胞的死亡造成的不可逆性神经系统疾病,其主要特征是非自主运动障碍。
分子诊断技术在帕金森病诊断中也发挥了重要作用,主要基于基因检测和蛋白质检测。
当前,帕金森病的早期诊断主要依靠一些生物标志物的检测,如α-突触核蛋白、抗虚黄酮、泛素等。
三、分子诊断技术在神经系统疾病中的研究进展1、生物标志物的挖掘和开发目前,分子诊断技术在神经系统疾病中的研究主要集中在生物标志物的挖掘和开发方面。
分子诊断技术的发展与应用
分子诊断技术的发展与应用近年来,分子诊断技术被广泛应用于医学领域,成为临床诊断的重要手段之一。
该技术基于分子生物学原理,可以快速、准确地检测病原体、基因突变等分子物质。
本文将从技术的发展历程、主要应用领域以及未来的发展方向等方面,探讨分子诊断技术的发展与应用。
一、技术发展历程分子诊断技术起源于20世纪80年代,随着基因测序技术的不断发展和精进,分子诊断技术得到了快速的发展。
随着PCR技术、DNA芯片技术、质谱技术等多种技术的出现,分子诊断技术变得更加快捷和高效。
PCR技术是最具代表性的分子诊断技术之一。
PCR技术可以放大极微小的DNA片段,使其可被检测。
DNA芯片技术以及质谱技术的出现进一步拓展了分子诊断技术的应用领域,可检测的分子物质种类越来越多,诊断效果也更加准确、迅速。
二、主要应用领域分子生物学为分子诊断技术提供了理论基础,分子诊断技术在临床应用中,其应用领域也越来越广泛。
下面,简单介绍分子诊断技术的主要应用领域。
1、感染疾病的诊断PCR技术可以用于检测各种病原微生物,包括病毒、细菌、真菌和寄生虫等。
分子诊断技术可以提高感染疾病的诊断速度和准确度,使得医学工作者能够及时、精准地为患者制定治疗方案。
2、肿瘤诊断与治疗分子诊断技术可以帮助肿瘤的早期诊断和分类,制定个性化的治疗方案。
比如,检测某些基因的变异可以预测患者的肿瘤发生风险,为早期诊断提供帮助。
另外,针对某些具有特定基因突变的肿瘤,分子诊断技术可以指导药物临床试验和治疗。
3、遗传性疾病的筛查分子诊断技术可用于检测各种遗传疾病,如囊性纤维化、地中海贫血等,特别是对于那些没有典型临床表现或者早期症状不明显的新生儿疾病,分子诊断技术可以帮助及早发现和治疗。
三、未来发展方向分子诊断技术的未来发展方向主要有以下几个方面。
1、多种技术的集成PCR、DNA芯片、质谱等多种技术的集成可以提高分子诊断技术的效率和准确度。
例如,多重PCR技术可以同时检测多种病原体,减少检测时间和检测步骤,提高检测精度。
分子诊断在肺癌检测中的作用及进展
分子诊断在肺癌检测中的作用及进展随着现代医学技术的不断发展,肺癌已经成为了人们面临的一大健康威胁。
环境污染,生活习惯的改变,以及人们所处的工作环境等各种因素都会导致肺癌的发生,给人们的身体带来了严重的损害。
在临床上,要想进行准确的肺癌检测,分子诊断技术目前已经扮演着必不可少的角色,并不断呈现新的进展。
一、分子诊断技术的发展现状近些年来,分子诊断技术在肺癌检测的作用愈发重要。
其主要基于特定的分子标记物,来确定肺癌是否存在以及它的类型、分布、大小等信息。
主要技术手段包括了基因测序、蛋白组学、细胞学以及代谢组学等等。
其中,基因测序是目前使用最广泛的一种技术,其优势在于对不同个体基因组的比较和检测。
同时,肺癌影像诊断也有了飞速的发展,CT、MRI等影像学技术都极大地便利了肺癌诊断的准确性。
通过分子诊断技术和影像学技术的有机结合,肺癌的诊断水平大大提高,为病患者的治疗提供了更为准确的依据。
二、分子诊断技术的优点分子诊断技术具有诸多优点,主要有以下几个方面:1.非侵入性检测分子诊断技术与传统的肺癌检测方法不同,其所采用的科学思路是从人体内部的生物标记物中获取有关肺癌的信息,其检测过程中不需要进行切片、组织取样等一系列侵入性操作,对患者自身的伤害大大降低。
这一点对于部分年龄较大、身体情况较为虚弱的病患来说尤为重要。
2.准确性高相较于传统的肺癌诊断方法,分子诊断技术的准确性要更高。
在分子水平上,肺癌形成机理的深入研究为分子诊断技术提供了较为可靠的依据。
分子标记物在肺癌的早期诊断中有着不可忽视的作用,在协助医生判定病人患病程度以及病变位置、大小等方面具备较高的精确性。
3.适用于个体化治疗分子诊断技术是一种个体化的检测手段,可以根据不同的肺癌分子标记物来为每位患者提供更为准确的治疗方案。
由于肺癌的类型种类繁多,而且患病人口年龄差异大,因此肺癌的治疗方案应该因人而异,对于特定的病种和病变程度使用针对性的治疗手段方能尽早治愈患病人群。
疾病分子诊断技术的应用与研究进展
疾病分子诊断技术的应用与研究进展随着科技的发展和人们生活方式的改变,人类面临着日益增多的疾病威胁。
传统的诊断方法受制于时间、费用和技术等因素,难以满足快速准确诊断的需求。
因此,疾病分子诊断技术作为一种新型诊断方法,越来越引起人们的关注。
疾病分子的基本概念是指在疾病进程中或生理状况改变时体内产生的分子物质。
这些分子物质可以是蛋白质、核酸、激素、代谢产物等。
通过检测这些分子物质的变化,可以判断患者的疾病类型、进展状况和治疗效果等,从而实现个性化诊断和治疗。
疾病分子诊断技术包括多种方法,如酶联免疫吸附检测(ELISA)、荧光定量PCR技术等。
其中,ELISA是一种常用的传统方法,其原理是通过特异性抗体与目标蛋白结合,从而用于检测疾病的相关指标。
而荧光定量PCR技术则是一种新型高灵敏度分子诊断方法,其原理是通过PCR扩增特定基因序列,并用荧光探针作为检测标记,实现定量检测。
近年来,疾病分子诊断技术在肿瘤领域得到广泛应用。
肿瘤是一种常见的疾病,晚期治疗效果较差。
疾病分子诊断技术可以通过检测肿瘤标志物(如CEA、CA125等)的变化,实现早期筛查和诊断,从而提高治疗效果和生存率。
同时,还可以根据患者特异性基因突变信息,实现个性化治疗。
除了肿瘤外,疾病分子诊断技术在感染性疾病、心血管疾病、神经系统疾病等方面也得到广泛应用。
例如,感染性疾病可以通过检测病原体DNA或RNA的变化,实现快速诊断和治疗。
心血管疾病可以通过检测心脏肌肽等指标,评估心脏功能和预测病情进展。
神经系统疾病可以通过检测神经元特异性烯醇化酶等指标,实现早期诊断和治疗。
尽管疾病分子诊断技术在临床应用中呈现出了不错的前景,但其面临着一些问题和挑战。
首先,一些疾病标志物具有低敏感度和低特异性,难以满足临床实际需求。
其次,现有疾病分子诊断技术存在操作复杂、花费高昂等不足之处。
因此,需要继续深入研究、改进和创新,进一步提升疾病分子诊断技术的灵敏度、特异性和可靠性,以满足更加精准的临床需求。
分子诊断技术的应用进展
分子诊断技术的应用进展近年来,随着科学技术的不断进步,分子诊断技术在医学领域中得到了广泛的应用。
分子诊断技术是通过观察和分析生物体内分子水平的变化,来诊断疾病的一种方法。
它可以帮助医生们更准确、快速地确定疾病的类型和程度,从而为患者提供更精准的治疗方案。
首先,分子诊断技术在肿瘤诊断中的应用进展十分显著。
通过分析肿瘤细胞的基因变异、蛋白质表达等分子水平的变化,可以更加准确地判断肿瘤的类型和恶性程度。
这对于选择合适的治疗手段和制定个性化的治疗方案至关重要。
例如,利用分子诊断技术可以检测出胃癌细胞中存在的HER2基因扩增,从而决定是否使用靶向HER2治疗药物。
另外,利用循环肿瘤DNA检测技术,可以实现肿瘤复发与转移的早期监测,有助于及早干预和调整治疗方案。
其次,分子诊断技术在感染性疾病早期诊断中的应用也取得了重要的进展。
以传统生长培养为基础的病原微生物检测方法通常需要较长时间才能获得结果,并且对细菌的特异性较低。
而利用PCR、实时荧光PCR等分子技术可以通过扩增病原微生物的特定基因序列来快速准确地检测感染,大大缩短了检测时间。
此外,通过分析细菌、病毒等感染源的基因组序列差异,还可以帮助科研人员们更好地理解和阻断病原微生物的传播途径,对于控制疾病的传播具有重要意义。
此外,分子诊断技术在遗传性疾病的检测和预测方面也发挥着重要的作用。
遗传性疾病通常由基因突变引起,通过探测个体基因组的变异,可以及早发现携带疾病相关基因的人群,做到早期预测和干预。
例如,利用肽核酸探针和测序方法可以准确、快速地检测出乳腺癌易感基因BRCA1和BRCA2的变异情况,为有家族史的人群提供个性化的早期筛查和预防措施。
总的来说,分子诊断技术在医学领域的应用已经取得了令人瞩目的进展。
它为医疗健康领域带来了许多新的机遇和挑战。
随着技术的不断发展和完善,我们相信分子诊断技术将有更广阔的应用前景,为人类健康事业做出更大的贡献。
让我们拭目以待吧!。
分子诊断技术在病原微生物检测中的应用进展
分子诊断技术在病原微生物检测中的应用进展崔玉娟【摘要】医学流行性和食源性病原微生物是影响人类公共卫生安全的主要因素之一,其检测和诊断技术是疾病预防和控制的关键环节,而传统病原微生物检测方法费时费力、灵敏度和准确度低且干扰因素多.近年来,一系列基于杂交、扩增和测序的新型分子诊断技术不断涌现,既缩短了检测周期,降低了检测成本,又极大提高了病原微生物检测和诊断的准确度和灵敏度,但还没有一种单一分子诊断技术可同时满足简便快速、高灵敏、高准确度、高通量和自动化等要求.各学科交叉、多方法联用等策略,有助于病原微生物检测技术向更加简便快速、高通量和自动化方向发展.【期刊名称】《天水师范学院学报》【年(卷),期】2017(037)005【总页数】6页(P24-29)【关键词】分子诊断技术;病原微生物;基因芯片;DNA传感器;数字PCR;核酸适配体【作者】崔玉娟【作者单位】北京市延庆区疾病预防控制中心,北京 102100【正文语种】中文【中图分类】R372医学流行性和食源性病原微生物,包括原生生物、病毒和细菌等,其种类繁多且变异迅速,近年来已构成了严重的公共卫生安全隐患,给人类健康和财产安全造成了巨大威胁和损失。
针对病原微生物的快速检测技术,不仅是其有效防控的前提,也是科学用药的基础。
[1]然而传统微生物检测和鉴定方法主要依赖于病原微生物分离、培养和形态学观察、生理生化特征和血清免疫学反应等,[2]这些方法均存在诸多局限性,如微生物培养费时费力,仅能检测活菌总数;易受环境因素影响及部分病原微生物难或不可培养等;[3]大量严重耐药性菌株以及新病原微生物的不断出现等,已成为科研人员亟待解决的问题。
目前国内外病原微生物检测技术正逐渐向分子诊断、代谢组学、指纹图谱、DNA 传感器及仪器自动化等方向发展。
其中分子诊断技术是利用分子生物学方法对病原微生物核酸进行检测,不仅有效弥补了传统方法的不足,还可为研究人员提供病原微生物的耐药基因,甚至同源性分析等。
分子诊断技术在临床诊断中的应用
分子诊断技术在临床诊断中的应用医学领域中,分子诊断技术一直是一个备受关注的领域。
作为一种基于 DNA 或 RNA 信号的技术,它可以精确地确定存在于生物体中的某些特定基因或其他分子物质。
在近年来,随着技术的不断发展,分子诊断技术在临床诊断中的应用逐渐得到了广泛的应用。
本文将从分子诊断技术的定义、原理、以及在临床诊断中的应用等方面进行探讨。
一、分子诊断技术的定义和原理分子诊断是一种利用分子生物学技术检测人体上的细胞和分子物质的技术。
其主要依据是基于细胞和分子物质的基本生物学特征,使用多种分子检测技术,通过检测样本中存在的不同分子量的DNA或RNA的浓度,来对某种疾病进行检测。
这种技术可以有效地检测整体样本、单个生物分子如基因和蛋白质等,以确定包含 DNA 或 RNA 的生物分子的特定性。
在分子诊断检测中,PCR 和序列测定是最常用的工具。
PCR 可以扩增 DNA 序列,而序列测定则可以测定 DNA 序列。
PCR 可以通过反复复制特定的 DNA 部分,从而放大寻找重要 DNA 片段的帮助。
PCR 技术扩增出来的 DNA 片段则可以通过 DNA 各种方法进行检测,如测序、碱基链聚合酶(Taqman)测序,ROCHE,Bayers,Singulex 等技术,同时,这些技术有助于检测某些病原体存在的DNA或RNA分子。
二、分子诊断技术在临床诊断中的应用1、肿瘤诊断分子诊断技术在肿瘤诊断中的应用得到了广泛的应用。
该技术可以通过检测人体细胞中存在的肿瘤特异性标志物,快速进行肿瘤诊断。
目前,临床肿瘤检测的主要方法是检查肿瘤相关分子或细胞,如胶质瘤标志物 GFAP 等。
分子诊断检测技术可以快速准确地检测出患者肿瘤细胞中的分子物质生成的情况,特别是纳米颗粒检测技术可精确鉴定并定量肿瘤标志物,从而对肿瘤进行早期发现和诊断。
2、遗传性疾病检测分子诊断技术在遗传性疾病检测中也起到了重要的作用。
该技术通过精确的基因检测和突变判定,可以确定某些疾病是否具有遗传性。
分子诊断在临床中的应用现状和前景
分子诊断在临床中的应用现状和前景随着生物科技、信息技术、物理学等多学科各领域的不断发展,医疗科技不断创新,分子诊断作为最前沿的医学科技之一,逐渐成为了临床医学中不可或缺的一环。
分子诊断是一种基于分子生物学和生物化学技术的生命科学手段,能够准确诊断世界各地常见的医学难题,并为患者提供更加精准、有效、安全的治疗方案,分子诊断具有广阔的应用前景。
分子诊断主要包括两个方面:一是分子生物学技术,包括PCR技术,即聚合酶链式反应技术、FISH技术,即荧光原位杂交技术、SNP分型技术,即单核苷酸多态性分析技术、测序技术等。
二是生物化学技术,包括酶联免疫吸附法、广谱微量元素检测技术、光学传感器技术等。
分子诊断在临床中的应用现状1.病毒感染的分子诊断病毒感染是临床常见的疾病,这些病毒有时能引起一些非常严重的后果,包括癌症和其他遗传性疾病。
当我们使用PCR 技术时,就可以检测出染上某些病毒肝炎、单峰带周围炎等疾病或感染的病毒,从而使得临床医生可以给患者进行更加准确的治疗。
2.肿瘤分子诊断与传统肿瘤检测相比,分子诊断可以更准确和及时的捕捉到肿瘤细胞并给出更有针对性的治疗方案。
临床医生可以通过分子检测获得肿瘤的多种基因变异信息、肿瘤发生及发展的分子机制信息,更准确地判断肿瘤的分子策略和患者的生物学表现。
此外,仅瘤内液体检查(CTC或肿瘤DNA,Ctdna)就可以帮助医生评估肿瘤的抗癌药物作用及患者生存率的预测。
3.遗传病分子诊断遗传病是由于基因变异或缺失导致的一系列疾病。
分子诊断技术可以用于检测遗传病的遗传变异,从而帮助医生制定最佳治疗方案。
例如,PCR技术等分子诊断技术可以检测新生儿遗传病。
同时基于分子诊断技术,单基因遗传病和某些类似疾病的细菌相关的疾病可以被检测出来。
分子诊断在临床中的未来通过目前的应用现状,不难预测,未来分子诊断具有广阔的应用前景。
1.基因治疗随着分子生物学和基因治疗技术的不断进步,分子诊断有望被广泛应用于基因治疗中。
分子诊断在医学中的应用和发展
分子诊断在医学中的应用和发展分子诊断是应用于诊断和治疗的新兴技术,它广泛应用于各种医学领域,包括肿瘤、心血管疾病、感染性疾病和遗传性疾病等。
它是一种基于生物分子的研究技术,通过从病人体内提取生物分子,如DNA、RNA、蛋白质等来进行检测。
分子诊断提供了一些独特的优势,例如高度精确性、灵敏度和特异性等。
它在医学中的应用已经取得了很大的成功,同时也已经成为医学领域的研究热点。
肿瘤诊断分子诊断在肿瘤诊断方面的应用非常广泛。
通过对肿瘤样本中的基因、蛋白质和其他生物分子的分析,可以识别出特定的癌症类型,并确定最佳治疗方案。
例如,在肿瘤分子诊断中,通过分析肿瘤细胞中特定基因的变异,可以确定是否存在致癌基因,并帮助医生更好地识别特定癌症类型。
此外,分子诊断还可以检测肿瘤标志物,这些标志物通常是在生长期间被肿瘤细胞释放的,用于确定肿瘤是否存在、大小和位置等信息,同时也可以监测治疗效果。
心血管疾病分子诊断还可以用于诊断和治疗心血管疾病。
例如,在对心脏病人进行评估的过程中,医生可能需要对患者的血液和心脏功能进行分析。
这些分析可以包括血液学、血栓学、血统学和分子分析等。
分子分析可以通过分析血浆中中性粒细胞的基因组和蛋白质组来确定心脏病的发病风险,甚至可以预测心肌梗死的风险等。
感染性疾病分子诊断在感染性疾病中的应用也非常广泛。
例如,通过检测病原体的核酸或蛋白质等生物分子,可以确定感染类型和感染程度。
通过这种方法,医生可以更好地选择适当的治疗方案,并加强防控措施,有效地遏制疫情的蔓延。
遗传性疾病分子诊断也广泛应用于遗传性疾病的诊断和治疗中。
例如,在家族性高胆固醇血症中,可以通过基因测序技术发现致病基因的变异来识别高胆固醇病患者。
通过这种方法,医生可以为病人提供基于证据的建议,帮助他们采取更适当的预防措施。
未来发展随着分子诊断技术的不断发展和进步,我们可以期待获得更高的诊断精度和预测能力。
这可能涉及到使用新的技术来检测特定生物分子、使用更加复杂的算法来分析数据、以及使用更加高效的检测方法。
分子诊断与治疗技术的发展及应用研究
分子诊断与治疗技术的发展及应用研究随着分子生物技术和计算机技术的飞速发展,分子诊断和治疗技术在医学领域中被广泛应用和研究。
分子诊断技术是一种通过检测人体内某些分子与疾病的关联性,来进行疾病的诊断的技术,它是医学诊断技术的重要组成部分。
同时,分子治疗技术是利用基因工程技术、免疫学原理等手段,研究和设计出基于分子的治疗方法的一种综合性技术,其主旨是通过靶向特定分子的机制进行治疗,在整个治疗过程中实现高效、低毒、强力的生物学效应。
随着疾病治疗水平和治疗效果的不断提高,对于分子诊断和治疗技术的研究和应用也愈发重要。
有很多疾病可以从分子层面来进行诊断和治疗,例如癌症、遗传病、感染病、代谢病等。
近年来,利用分子诊断和治疗技术来诊断和治疗癌症、糖尿病等重大疾病的研究也越来越多。
1. 分子诊断技术分子诊断技术可以通过检测体内抗体、基因等生物分子来判定疾病。
主要方法包括PCR扩增、酶联免疫吸附试验(ELISA)、DNA microarray等。
其中PCR扩增技术是一种利用特异性引物扩大DNA分子的技术。
PCR检测主要依据遗传学,通过检测细胞的遗传物质,来判断细胞是否发生病变,是否存在疾病的基因突变等。
PCR扩增技术的检测灵敏度高,结果可靠,能够从细胞、血液、脑脊液等生物样本中检测出患者的遗传信息,被广泛用于癌症、遗传病等疾病的诊断。
2. 分子治疗技术分子治疗技术是利用基因工程技术制造各种人工的、有效的抗体、酶、蛋白质等,来针对细胞凋亡、免疫调节、改变细胞酶或激酶等的生物效应途径。
分子治疗技术的主要手段包括基因治疗、RNA干扰、蛋白质药物等。
其中,基因治疗是利用针对特定基因的抗体,或将特定基因从人类细胞中删除,或将替代基因插入到细胞中的技术。
基因治疗的目的是通过靶向基因来打破癌细胞和其他细胞的生长周期,从而达到治疗的效果。
3. 分子诊疗技术的应用实践分子诊疗技术的应用实践已从实验室中逐渐走上了医疗领域,并且广泛应用于肿瘤的诊治和新药研发领域。
分子诊断技术在临床中的应用及前景分析
分子诊断技术在临床中的应用及前景分析引言医学领域中的快速发展和技术突破,使得分子诊断技术逐渐成为现代临床实践中的重要应用。
作为一种基于DNA、RNA、蛋白质等分子水平的诊断和治疗手段,分子诊断技术能够快速、准确地对疾病进行鉴定、分类、评估和监测。
本文将探讨分子诊断技术在临床中的应用及其前景。
一、分子诊断技术概述分子诊断技术是指利用分子生物学、生物化学和其它相关学科的知识,以分子的合成、代谢和遗传信息为研究对象,通过各种生物学试剂、仪器和装置,对特定分子进行检测和分析,实现对疾病进行快速、准确的鉴定和治疗的技术手段。
分子诊断技术主要包括分子生物学技术、生物芯片技术、质谱分析技术、纳米探针技术、放射性核素标记技术等。
这些技术在疾病诊断和治疗中的应用取得了显著的成效。
二、分子诊断技术在临床中的应用1. 呼吸系统疾病的诊断通过利用PCR、实时荧光定量PCR等分子诊断技术,可快速检测呼吸系统疾病的致病因子,如细菌和病毒等。
同时,这些技术的引入也使得呼吸系统疾病的诊断变得更加准确和快速。
2. 肿瘤医学方面的应用分子诊断技术能够检测肺癌、乳腺癌、前列腺癌等常见肿瘤的相关遗传改变,以及筛查某些肿瘤的高危人群。
对于已经诊断出的肿瘤患者,分子诊断技术也能够为个体化治疗提供依据。
3. 感染性疾病的诊断传统的感染性疾病诊断一般需要进行培养和分离,耗时较长,同时还有原因菌难以分离或培养的情况。
而现在,利用PCR、ELISA、荧光原位杂交等技术,能够更快速、准确地检测到病原菌从而提供有效的治疗依据。
4. 药物治疗监测分子诊断技术可用作药物治疗的监测手段。
例如,利用PCR技术检测血液中的病原体,可以了解其治疗效果是否良好。
同时,分子诊断技术也能够检测药物代谢的遗传变异,对药物疗效和安全性进行预测和评估。
三、分子诊断技术的前景在未来,随着人类基因组学和转化医学的不断发展,分子诊断技术将会迎来更加广阔的应用前景。
在分子诊断技术的推动下,医学极有可能进入“个体化医疗”时代,朝着精确医疗和健康管理的方向发展。
医学领域中的分子诊断技术及其临床应用研究
医学领域中的分子诊断技术及其临床应用研究医学研究的发展为人们的健康和生活质量带来了巨大的变革。
随着科学和技术的不断发展,诊断和治疗工具也得到了极大的改善。
分子诊断技术是其中的重要代表之一,因其高灵敏度和特异性而被广泛应用于临床医学。
一、分子诊断技术的原理分子诊断技术是一种基于分子遗传学和生物化学的检测技术。
其原理是利用分子生物学的手段,对具有特异性的分子标志进行检测,以便在疾病的早期阶段对其进行检测和诊断。
PCR技术PCR技术是分子诊断技术中最常用的一种技术,其原理是在核酸片段中选择特定的序列,通过聚合酶链式反应(PCR)扩增这些序列来判断患者是否感染了病原体。
PCR技术还可以应用于各种基因检测、基因突变检测、基因分型、基因定量等领域。
基因芯片技术基因芯片技术是一种高通量的分子诊断技术。
其原理是通过固相法,将数千甚至数百万个具有特定的DNA序列的探针固定在芯片上,使其与待检测核酸分子进行特异性杂交,从而检测该核酸分子的含量和基因表达水平。
二、分子诊断技术的临床应用血液肿瘤诊断血液肿瘤是一种常见的恶性肿瘤。
传统的诊断方法是通过骨髓活检、外周血细胞学检查、细胞表面标志物检测等方式进行诊断。
然而,这些检测手段具有一定的局限性,无法对早期病变进行检测。
分子诊断技术能够实现对血液肿瘤患者的早期筛查和诊断。
例如,应用基因芯片技术可以检测出白血病患者的特定基因表达模式,并快速确定治疗方案,提高治疗效果。
病原体检测分子诊断技术在病原体检测上的应用广泛。
例如,在感染性疾病诊断中,PCR技术已经成为主要的检测手段。
此外,利用PCR技术和基因芯片技术对HIV、结核分枝杆菌、HPV、乙肝病毒等病原体的检测已成为临床应用例行检查手段。
基因治疗利用分子诊断技术,可以对人类基因进行研究,包括基因检测、基因序列分析、基因表达谱分析等。
这对基因治疗技术的开发和实现具有重要意义。
三、结语尽管分子诊断技术在临床应用中具有广阔前景,但是也存在一些挑战。
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分子诊断技术临床应用进展-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII分子诊断技术临床应用进展张健(上海市临床检验中心,200126)摘要:分子生物学的快速发展,使分子诊断技术进入常规临床实验室的应用技术,越来越多的分子诊断实验项目应用于疾病的诊断、治疗监测和预后判定。
不同的分子诊断方法具有不同的临床应用范围,本文根据分子诊断技术特征,按照杂交、扩增和测序三种技术特征,对近期分子诊断技术的发展及其在临床应用方面的进展做一综述。
关键词:分子诊断荧光原位杂交聚合酶链式反应基因测序高通量狭义的分子诊断(molecular diagnosis)是基于核酸的诊断技术,通过对DNA和/或RNA的检测来实践对疾病的检测和诊断。
但是,随着第一张人类基因组测序图的完成,以及由此而带来的基因组学、蛋白组学、代谢物组学等新兴学科的发展,分子诊断的内涵已经从单纯的DNA/RNA拷贝、突变等变化的检测,拓展到核酸与DNA片段、蛋白与多肽、抗原与抗体、受体与配体等生物大分子的检测,并广泛应用于疾病的筛查、诊断、治疗监测、预后与预防等生命科学的各个领域[1]。
当然,分子诊断学的快速发展,得益与分子诊断技术的日新月异。
1990年启动的人类基因组计划的完成经历了十三年的时间,而2007启动的1000人基因组计划的完成却只用了3年[2],人类了解自然密码的速度正在跨上快速列车。
检验医学以提供精密准确的数据服务于临床,而分子诊断技术正逐渐成为成为常规临床实验室的应用技术,这将为检验医学的发展提供巨大的机遇与挑战。
本文将根据分子诊断技术特征,按照杂交、扩增和测序三种技术特征,对近期分子诊断技术的发展及其在临床应用方面的进展做一综述。
一、基于分子杂交为基础的分子诊断技术发展及其应用两条同源核酸分子(DNA或RNA)可以在碱基互补的原则下形成异质双链是遗传物质最重要的化学特征,这一过程亦被称为分子杂交(molecular hybridization)。
分子杂交是所有分子生物学技术的基础,从最初的印迹杂交(southern Blot和northern Blot)到实时PCR(real time PCR),从基因芯片再到高通量的DNA测序技术,都离不开碱基互补的分子杂交反应。
而且在理论上可以特异性相互作用的两个不同分子,例如核酸与核酸之间(A-G、G-C)、蛋白与蛋白之间(抗原和抗体)甚至核酸和蛋白之间(适体与多肽)的相互作用都可以视为分子杂交的不同表现模式。
因此,广义的分子杂交技术是指以核酸、蛋白、糖基以及细胞、代谢物等分子的相互作用所建立的分析方法。
目前临床应用的以分子杂交技术为基础的诊断技术繁多,缺乏统一的分类方法,但是可以根据实验方法的差异分为主要的两种类型,一类是通过特异性的标记探针检测检测细胞内的核酸物质,而另一类是通过探针检测从细胞内提取的核酸、蛋白等物质,前者以原位杂交及其衍生的技术为主,后者以生物芯片及其衍生的技术为主。
1、原位杂交技术(in situ hybridiztion,FISH)的发展与临床应用:原位杂交应用特异性的探针检测细胞内的核酸需要标记分子显示杂交信号,1960s年代的检测技术是放射性核素标记,但是信号检测程序复杂并且可能存在放射性物质的污染,而荧光物质标记可以通过显微镜直接观察实验结果,因此荧光标记的原位杂交技术(Fluorescent in situ hybridiztion,FISH)一经出现立刻取代了放射性标记的技术,成为应用最广泛的分子杂交技术。
FISH技术通过荧光标记探针,可以可视化的检测人类细胞或组织中特定基因的数量及其定位,是分子杂交与细胞遗传学技术的结合。
IFSH技术的分析过程分为四个步骤,核酸变性、探针变性、杂交及信号检测。
因此,针对探针标记、染料开发和图像分析的技术的更新是FISH分析技术发展的主要路径。
首先是荧光染料的应用,从最初的单色FITC应用,发展到使用多种荧光染料的多色FISH技术(multicolor-FISH,1996)[3],既多元荧光原位杂交(Multiplex-FISH,M-FISH)[4]和光谱核型分析技术(Spectral karyotying,SKY)[5],使用五种染料(Rhodamine, Texas-red, Cy5, FITC, and Cy5.5)标记的探针可以在一次试验中定位多种不同的基因以及使用不同的颜色标记显示24条不同的染色体。
其次,在探针方面,为了更精细和高分辩的显示染色体结构和基因的探针,染色体臂、着丝粒、端粒特异的探针被先后开发应用,而且应用微切割技术切割技术制备亚区域探针(microFISH),使FISH的基因定位和分辩率大大提高[6]。
同时,探针标记对象和标记技术的发展不断衍生出新的FISH技术,例如比较基因组杂交(comparative genomic hybridization,CGH)、引物原位标记技术(Primed In Situ Labeling ,PRINS))、肽核酸探针原位杂交(PNA-FISH)、物种交叉荧光原位杂交(Rx-FISH)、纤维原位杂交(Fiber FISH)等[7]。
在图像与信号分析方面,应用高分辨率CCD摄像机和计算机自动图像分析系统获得广泛应用,M-FISH分别为5种荧光染料分别成像,而SKY结合傅立叶频谱技术,同时计量可见光和近红外范围内的所有点的发射频谱而一次成像。
目前FISH技术是基础科学研究得到广泛应用,但在临床诊疗中的应用主要集中在产前诊断、血液肿瘤诊断、感染性疾病诊断及实体肿瘤的诊断和药物靶向性治疗等领领域。
在产前诊断方面,FISH主要用于染色体数目异常的诊断,其与常规核型分析的一致性可以达到99.5%,但结果报告时间只需要24小时,大大低于核型分析的平均2周左右的报告时间,FISH在多数的发达国家已经批准为常规产前筛查辅助诊断技术[8]。
在血液肿瘤的诊断方面,FISH用于染色体异位的融合基因检测、基因缺失检测、微小残留病灶监测、骨髓移植监测等。
在感染性疾病检测方面,FISH检测痰液标本中铜绿假单饱菌、流感嗜血杆菌等常见菌的敏感性可以达到90%,特异性100%[9]。
对于军团菌、幽门螺旋杆菌和结核杆菌等较难培养鉴定的细菌,FISH在快速诊断上也显示了很好的应用前景[10]。
在实体肿瘤的应用中,FISH可以检测任何组织类型的染色质和基因的异常,广泛应用于肺癌、乳腺癌、膀胱癌、宫颈癌等实体肿瘤的肿瘤的辅助诊断,疗效检测、个体化治疗和预后判断。
特别是在肿瘤的个体化治疗方面,FISH是药物个体治疗患者筛查的主要方法之一,用于药物靶向性基因表达状态的检测。
在乳腺癌治疗药物曲妥珠单抗(赫赛汀)治疗有效性患者筛选中,FISH被认为是检测HER2基因表达状态的金标准[11]。
2、生物芯片技术的发展与临床应用生物芯片(Biochip)是通过微加工技术和微电子技术将大量特定序列的寡合苷酸片段、抗原/抗体,甚至细胞或组织等生物大分子,按照矩阵方式高密度的固定或直接合成在玻璃、硅片、聚丙烯、磁性微球等固项支持物上,或者整合微流体技术以及微电级、为传感器等制备的类似于电子行业的芯片样产品的检测技术。
固化的探针分子与荧光标记的相应样本进行杂交,通过荧光检测系统扫描分析及计算机软件分析,达到高通量分析生物信息的目的。
生物芯片技术可以根据功能的不同分为微阵列芯片(Microarray chip)、微流控芯片(Microfluidics)和芯片实验室(LAB-on-chip, LOC)[12]。
早期的微阵列芯片(Microarray)单指基因芯片(gene chip,DNA chip),但随着蛋白芯片(protein chip)以及糖类芯片(glycan chip)的出现,Microarray逐渐被称为微阵列芯片,强调将大量探针有序固化在固相支持物上的检测方法,而根据探针种类的不同可以分为基因芯片、蛋白芯片及糖类芯片。
微流控芯片是在几平方厘米的单晶硅片、石英、玻璃或有机聚合物等材料上刻制微通道,实现样本预处理、反应、分离和检测的微型检测平台,可快速高效、高通量的完成基因、蛋白及各种小分子分析和鉴定[13]。
芯片实验室是在微流控芯片基础上发展了更为复杂的分析系统,将微机电技术于微流体技术相结合,将所需的反应均集中在一块芯片上,建立微型分析系统(Micro total analytical system,u-TAS)[14]。
目前临床实验室可以应用的微流控芯片和芯片实验室尚处于研究和开发阶段,在生物芯片中只有微阵列芯片的应用取得较大的进展,微阵列芯片的应用以DNA芯片和蛋白芯片为主。
目前生物芯片可以应用的范围包括:病原体的快速检测、亚型分析及耐药性检测;肿瘤的分类、分期与筛查;遗传性疾病的诊断于筛查;自身免疫性疾病的诊断等等。
国外的生物芯片开发较早,许多成熟的生物芯片的检测平台已逐渐应用于临床,例如美国Osmetch公司的e-SensorCF test(检测Cystic fibrosis )和Roche/Affymetrix的CYP450芯片(检测药物代谢相关基因CYP2D6和CYP2C19),Agendia公司的Mammaprint 芯片(检测乳腺癌相关基因),这三种芯片均已获得美国FDA的批准应用于临床实验室[15]。
国内的生物芯片检测平台的起步较晚,目前有少数产品获得sFDA批准。
获得sFDA批准的生物芯片产品及其制造商见表1。
表一国产生物芯片检测试剂及其制造商制造商名称生物芯片名称技术分类批准年限HBV基因分型检测DNA芯片2011湖州树康生物技术有限公司ENA抗体(6种)定性蛋白芯片2011多肿瘤标志物检测蛋白芯片2009上海百傲科技有限公司CYP2C19基因检测DNA芯片2009ALDH2(GLu504Lys)检测DNA芯片2010港龙生物技术(深圳)有限公司HVP基因分型DNA芯片2011上海裕隆生物技术有限公司多肿瘤标志物检测(男)蛋白芯片2010多肿瘤标志物检测(女)蛋白芯片2010博奥生物有限公司抗核抗体(8项)DNA芯片2010遗传性耳聋基因检测DNA芯片2010二、基于扩增技术为基础的分子诊断技术的发展及其应用1983年Mullis发明了聚合酶链式反应(Polymerase chain reaction,PCR),使体外扩增DNA成为可能,开启了体外扩增和操作DNA或RAN技术的发展。
在之后的20多年里,扩增DNA的技术成为分子诊断应用最广的技术之一,发展变化了数十种核酸扩增检测技术。
目前缺乏统一的核酸扩增技术的分类,但根据DNA被扩增的过程中是变温还是恒温方式,可以将核酸扩增技术分为两类,一类是温度循环式的扩增技术,以常规(conventional PCR)和实时PCR(real time PCR,RT-PCR)为主,另一类技术是等温方式的扩增技术,以转录介导的扩增(Transcription-mediated amplification,TMA),环介导等温扩增(Loop-mediated isothermal amplification,LAMP)等技术为主。