病原微生物分子诊断技术的实践应用ppt
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分子生物学在微生物检验中的应用优秀PPT资料
性
•增加定量的精确性
全程监控,准确的算法进行定量
•结果分析更加快捷方便,无需跑胶
基因和蛋白质芯片
原理
基因芯片(gene chip)也称为DNA微距阵(DNA
microarray)、DNA芯片(DNA chip)等。它是指
将大量靶基因或寡核苷酸片段有序地高密度地
排列固定于玻片、硅片等固相载体上，然后与
因芯片，蛋白质芯片，组织芯片等。
荧光定量 PCR（real-time PCR)
此外，该试剂盒还具有检测特异
HCG)，人生长激素(HGH)含量进行定量分析, 测定9种肿瘤(如
荧光定量PCR标记方法
可以快速分类和定量分析
National Institute of Allergy and Infectious Diseases (NIAID)圈定的最致
长因子（VEGF）和人促黄体生成激素（hLH）等也都有了诊断基
因芯片。在肿瘤方面,蛋白质芯片已成功地应用于诊断白血病、
乳腺癌、心力衰竭等疾病的诊断,诊断用的抗体芯片有霍乱毒素、
待测的标记样品的基因按碱基互补配对原理进
行杂交，通过激光共聚焦荧光检测系统等对芯
片进行扫描，再经计算机软件处理，从而获取
大量的信息。
基因微阵列技术优势
基因微阵列技术作为一种高通量的检测
新技术,可以同时检测数以万计的生物分
子，现在已经广泛应用于各个方面，其
中包括病原生物的监控和诊断。
发现未知病原体。例如确定SARS-CoV应
性的P53芯片，能诊断药物代谢缺乏症的细胞色素P450芯片. 在
病原体的检测方面, 成功的例子有HBV、丙型肝炎病毒HCV、甲型
肝炎病毒（HAV）、庚型肝炎病毒（HGV）、巨细胞病毒（CMV）、
分子诊断技术的临床应用详解PPT文档共35页
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——孔子
谢谢！
36、自己的鞋子，自己知道紧在哪里。——西班牙
37、我们唯一不会人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
分子诊断技术的临床应用详解
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
分子诊断及其临床应用
总结词
通过分子诊断技术，对遗传性疾病进行早期筛查和预 防，降低疾病的发生率和危害。
详细描述
利用基因检测技术，检测遗传性疾病相关基因突变， 为有遗传性疾病家族史的人群提供早期筛查服务。通 过早期筛查，及时发现潜在风险，采取相应的预防措 施，降低遗传性疾病的发生率和危害。
案例三：病毒检测在疫情防控中的作用
高灵敏度与特异性
分子诊断技术能够检测到极低浓度的病原体 或异常基因，提供更准确的诊断结果。
早期诊断
分子诊断有助于在疾病早期发现，从而提高 治愈率，降低治疗成本。
个性化治疗
通过对基因突变等进行检测，为患者提供更 个性化的治疗方案。
监测治疗效果
实时监测患者体内病原体或异常基因的变化 ，指导调整治疗方案。
详细描述
基因芯片技术利用微阵列技术将大量基因探 针固定在硅片、玻璃片或聚合物薄膜等固相 支持物上，通过与标记的样本进行杂交，检 测出样本中与探针互补的核酸序列。基因芯 片技术可应用于基因表达谱分析、单核苷酸 多态性检测、基因组测序等方面，具有高通
量、词
生物信息学分析是通过计算机技术对生物学数据进行分析和挖掘，以揭示生命现象的本 质和规律。
分子诊断及其临床应用
汇报人：可编辑 2024-01-10
目录
• 分子诊断概述 • 分子诊断技术 • 分子诊断在临床应用中的优势与挑战 • 分子诊断在常见疾病中的应用 • 分子诊断的伦理和社会影响 • 案例研究
01 分子诊断概述
定义与特点
定义
分子诊断是指利用分子生物学技术， 对生物样本进行检测和分析，以评估 和预测疾病状态、进程和治疗效果的 方法。
要点一
总结词
要点二
详细描述
利用分子诊断技术，快速、准确地检测病毒，为疫情防控 提供有力支持。
分子诊断技术在病原微生物检测中的应用
分子诊断技术在病原微生物检测中的应用微生物包括细菌、病毒、衣原体、支原体、立克次体、螺旋体、放线菌和真菌以及一些小型的原生生物等在内的一大类生物群体，它们个体微小、种类繁多、与人类关系密切，广泛用于食品、医药、工农业生产、环保等诸多领域。
从医疗领域的角度来看，通过积极做好对于病原微生物的科学检测，医疗人员可以依据检测结果有效实现对于疾病的诊疗工作，这对人民群众身体健康的保障具有良好的促进作用。
一、高通量测序高通量测序技术又称“下一代”测序技术，以能一次并行对几十万到几百万条DNA分子进行序列测定和一般读长较短等为标志。
高通量测序主要分为第二代边合成边测序、第三代单分子测序以及第四代纳米孔测序等三类。
在临床领域中该技术具有较为明显的技术应用优势。
对于结核病患者而言，由于结核杆菌痰涂片菌阳率低而痰培养耗时又长并且临床用药后影响检出，严重影响了结核的诊断和治疗，而高通量测序技术的应用可以实现结核的早期诊断，对于患者后续诊疗工作具有良好的促进作用。
与此同时研究表明，该技术的合理应用有利于帮助医疗卫生部门合理实现对于流行性疾病暴发的科学防控。
高通量测序技术的应用对于操作仪器设备和操作人员的专业能力与实践经验都具有较高的要求，相信在未来应用会越来越广泛。
二、核酸适配体技术核酸适配体是一段寡核苷酸序列（DNA或RNA）。
通常是利用体外筛选技术——指数富集的配体系统进化技术，从核酸分子文库中得到的寡核苷酸片段。
作为病原微生物检测过程中的重要技术。
核酸适配体技术在临床工作中的应用较为广泛。
核酸适配体技术主要通过技术手段对于样本中的蛋白、酶、以及小分子物质等寡核酸片段进行获取。
该技术的应用包括扩增、调节以及分离、结合以及洗脱等五个环节。
在此过程中，作为重要的组成环节之一，分离环节可以有效实现对于适配体靶分子的合理筛选。
鉴于适配体的亲和力较强且修饰难度偏低，因此，其可以在特定蛋白的适配体中进行大面积应用。
该技术在临床过程中展现出广阔的应用前景，在未来该技术有望取代抗体检测技术。
分子诊断技术的临床应用ppt课件
二、PCR概述
PCR技术能在一个试管内将所要研究的 目的基因或某一DNA片段于数小时内扩增至 十万乃至百万倍，使肉眼能直接观察和判 断；可从一根毛发、一滴血、甚至一个细 胞中扩增出足量的DNA供分析研究和检测鉴 定。
PCR 发展简史
1983 Mullis于12月16日成功发明了PCR 1985 关于PCR 的文章首次由 Mullis及其同事等人 在
测 优生优育项目诊断：人巨细胞病毒（HCMV）、单纯疱
疹病毒（HSV）、弓形虫（TOX）、风疹病毒（RUB） 其它病原体检测：结核杆菌、肺炎支原体、EB病毒、
伤寒杆菌、幽门螺旋杆菌等
常规结核病实验室诊断方法及不足
1. 痰涂片作抗酸染色：阳性率低 、费时 2. 细胞培养“金标准”：周期太长(4-8W) 3. 血清学诊断：
的平衡点。
总结
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，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 渐成为临床实验室的常规应用技术，这将为检验 医学的发展提供巨大的机遇与挑战。
PCR技术
PCR核心技术是从水栖高温菌中
分离到能耐高温的Taq酶，使扩增反
应不需要每一个循环加一次DNA聚合
酶，从而实现了自动化，使应用领
域迅速扩大，PCR技术成为了分子生
物学中的一项突破性技术。
PCR概述——2000至2013年发表论文篇
30%
32%
PCR＋遗传分析
PCR＋临床诊断
PCR＋肿瘤研究
二 肿瘤相关基因表达的检测： 1、包括癌基因、抗癌基因 2、肿瘤转移基因 3、转移抑制基因
最新整理分子生物学诊断技术.ppt
分子生物学诊断技术的崛起
分子生物学诊断技术最早源自医学领 域。在医学上，分子诊断是指建立在聚合 酶链反应（PCR）、单克隆抗体和重组抗原 等技术的基础上，运用现代分子生物学和 分子遗传学方法检查基因的结构及其表达 产物，能够及早地预报疾病的发生和发展 趋势，进而指导医学专家“对因施治”的 分子生物学技术手段。
Thank you
多样性 • 检测环境微生物的群落动态 • 监测环境微生物功能基因定位和原位表达 • 监测和预报转基因微生物的安全性
展望
•
近年来，迅速发展的分子生物学技术
为分子诊断在环境领域的应用起到了推动
作用。尽管该方法还存在着一些不足，比
如对待测样品的制备要求较高，前处理比
较复杂；相关配套技术不够完善，如基因
目前人们的研究重点正逐步向长期低剂量的
污染类型转移。而常规监测环境中污染物及其毒 性影响的方法，如化学方法、色谱法、培养法和 实验室毒理试验等均具有滞后性、被动性、间接 性等缺点，已经无法适应新形势下人们对环境污 染 研 究 精 确 性 的 要 求 。 1993 年 ， 美 国 科 学 家 在 Science发表了专题文章Toxicology goes molecular, 标志着分子毒理学时代的到来。利用分子生物学 原理和技术诊断环境被污染的情况，可以再分子 水平上研究生物体吸收、迁移和积累有毒有害物 质，最终被毒害及适应、耐性和抗性等过程的分 子机制，灵敏且准确地预测污染物对环境的影响， 在环境领域有着广阔的应用前景。
芯片技术所需的快速数据分析和处理技术;
对有些技术的原理和实现方法尚存争议，
如彗星实验中“彗星”的形成机制尚需进
一步研究；有些方法因实验室不同而得出
Molecular biology is facilitating research in many field including biochemistry, microbiology, environment science， immunology and genetics,………………… … Molecular biology allows the laboratory to be predictive in nature, it gives information that the patients may be at risk for environment (future).
分子生物学诊断技术最早源自医学领 域。在医学上，分子诊断是指建立在聚合 酶链反应（PCR）、单克隆抗体和重组抗原 等技术的基础上，运用现代分子生物学和 分子遗传学方法检查基因的结构及其表达 产物，能够及早地预报疾病的发生和发展 趋势，进而指导医学专家“对因施治”的 分子生物学技术手段。
Thank you
多样性 • 检测环境微生物的群落动态 • 监测环境微生物功能基因定位和原位表达 • 监测和预报转基因微生物的安全性
展望
•
近年来，迅速发展的分子生物学技术
为分子诊断在环境领域的应用起到了推动
作用。尽管该方法还存在着一些不足，比
如对待测样品的制备要求较高，前处理比
较复杂；相关配套技术不够完善，如基因
目前人们的研究重点正逐步向长期低剂量的
污染类型转移。而常规监测环境中污染物及其毒 性影响的方法，如化学方法、色谱法、培养法和 实验室毒理试验等均具有滞后性、被动性、间接 性等缺点，已经无法适应新形势下人们对环境污 染 研 究 精 确 性 的 要 求 。 1993 年 ， 美 国 科 学 家 在 Science发表了专题文章Toxicology goes molecular, 标志着分子毒理学时代的到来。利用分子生物学 原理和技术诊断环境被污染的情况，可以再分子 水平上研究生物体吸收、迁移和积累有毒有害物 质，最终被毒害及适应、耐性和抗性等过程的分 子机制，灵敏且准确地预测污染物对环境的影响， 在环境领域有着广阔的应用前景。
芯片技术所需的快速数据分析和处理技术;
对有些技术的原理和实现方法尚存争议，
如彗星实验中“彗星”的形成机制尚需进
一步研究；有些方法因实验室不同而得出
Molecular biology is facilitating research in many field including biochemistry, microbiology, environment science， immunology and genetics,………………… … Molecular biology allows the laboratory to be predictive in nature, it gives information that the patients may be at risk for environment (future).
分子生物学技术在病原微生物检验中的应用
分子生物学技术在病原微生物检验中的应用近年来，随着病原学技术的不断发展，病原微生物检查以及分子生物学技术的应用日益增加，在细菌学和感染控制方面发挥着重要作用。
这种技术拓展了人们对病原微生物检测、诊断和治疗的认识，可以使得病原检测更加高效、准确。
分子生物学技术主要是指利用实验室中的分子生物学技术，如PCR（聚合酶链反应）、定量PCR（qPCR）、DNA测序、流式细胞分析等，对病原微生物进行检测和分析。
PCR是利用特异性复制聚合酶，可以使特定部位的DNA/RNA片段快速复制，从而获得病原微生物的特异性基因序列的快速、准确的技术。
结合特异性探针，可以简便、准确地检测病原体基因序列，用于分子诊断和治疗，在病原微生物检测、诊断和治疗方面发挥了重要作用。
定量PCR（qPCR）技术可以灵敏、定量地检测病原体的基因序列，从而实现快速检测和精准诊断。
它可以快速准确测定病原体的基因数量，可准确测定和监测病原体耐药性水平，能够及时帮助医务人员制定有效的治疗方案。
另一种常被用于病原微生物检测的是DNA测序技术，它可以对病原微生物的基因组进行高精度、高效率的测序，进行病原体的分类分析、耐药性检测等，从而精确地诊断病原微生物。
流式细胞分析也被用于病原微生物检测。
它可以对细菌、病毒或真菌的细胞特征进行定量分析，可以对病原体的多种特性，如细菌的粒径大小和形态特征等进行识别，从而得出病原微生物的精确识别结果。
基于上述研究，分子生物学技术在病原微生物检测、诊断和治疗中发挥了重要作用。
PCR、定量PCR和DNA测序技术精确、快速地检测病原体的基因组，完善了病原诊断，提高了病原检测的准确性和效率；流式细胞分析检测病原体的细胞特征，实现了病原微生物的精确识别。
但是，目前分子生物学技术在病原微生物检测中仍然存在一些问题，如设备费用昂贵、技术复杂度较高、实验时间较长等，需要在价格合理、技术简单、效率高的基础上，进一步完善分子生物学技术，以满足不断变化的病原微生物检测需求，以实现实用化和准确性。
分子诊断及其临床应用
22
分子信标 molecular beacon）
分子信标是一种茎环结构的双标记寡核苷酸探针。 分子信标的茎环结构中，环一般为 15-30 个核苷酸长， 并与目标序列互补；茎一般 5-7 个核苷酸长，并相互配对 形成茎的结构。荧光基团连接在茎臂的一端，而淬灭剂则 连接于另一端。 在此结构中，位于分子一端的荧光基团与分子另一端 的淬灭基团紧紧靠近。此时，荧光基团与淬灭基团形成 FRET结构，致荧光淬灭。 在变性后退火复性过程中，分子信标与靶DNA结合， 茎环结构打开成链状，荧光基团与淬灭基团分开，产生荧 光。
…
遗传性疾病 基因突变：单基因病 遗传风险因素
感染性疾病
病原微生物鉴定，定 量，分型，耐药检测
肿瘤
诊断，分型，治疗 检测，耐药
临床常用的分子诊断技术：
PCR扩增（临床最常用） 探针杂交技术 测序技术 片段分析技术 等
分子诊断技术：
实时荧光定量PCR技术 PCR-探针杂交技术 PCR-测序技术
临床科研常用
常规PCR技术： 对PCR扩增反应的终产物进行半定量 及定性分析
普通PCR
荧光定量PCR
定量PCR技术： 对PCR扩增反应中每一个循环的产物进行定量及定性分析
实时荧光（定量）PCR荧光示踪方法
• 荧光染料法：SYBR Green 1 ，EB
• 荧光探针法：基于FRET(荧光共振能量转移) 技术 Taqman(水解探针) Hybridization probe(杂交探针) Molecular Beacon(分子信标)
Taqman 探针（水解探针）
R
Q
R Reporter Q Quencher
5’端标记荧光基团，3’端标记淬 灭基团，探针完整时，没有荧光，探 针断裂后，在激发光的作用下，荧光 基团产生荧光；
微生物学第一节微生物与病原微生物ppt课件
病原微生物与宿主的关系
寄生关系
病原微生物寄生在宿主体 内，从宿主获取营养物质 进行生长繁殖，对宿主造 成损害。
共生关系
一些病原微生物与宿主建 立共生关系，相互依存， 对宿主不造成明显损害。
免疫逃避
病原微生物具有逃避宿主 免疫系统的能力，从而在 宿主体内长期存活。
微生物与病原微生物的相互作用
竞争关系
05
CATALOGUE
病原微生物的防控与治疗策略
病原微生物的预防措施
加强个人卫生习惯
保持室内通风，勤洗手，避免用手触摸口鼻眼等部位，减少病原 微生物的传播。
注重饮食安全
避免食用不洁或变质食品，生熟食品要分开存放和加工，以降低 食源性疾病的发生。
接种疫苗
及时接种疫苗，提高人群免疫力，有效预防病原微生物引起的传 染病。
深入研究微生物多样性和功能，揭示 微生物在生态系统中的作用和调控机 制。
发展微生物组学和合成生物学等新技 术，推动微生物学领域的创新和发展 。
加强病原微生物的致病机制和防控策 略研究，提高应对突发传染病的能力 。
加强微生物学与医学、环境科学等领域的交叉融合
促进微生物学与医学的交叉融合 ，深入研究微生物与人体健康的 关系，发展新的诊疗技术和药物
02
CATALOGUE
病原微生物概述
病原微生物的定义与分类
定义
病原微生物是指能够引起人类、动植物疾病的微生物，包括细菌、病毒、真菌、 寄生虫等。
分类
根据病原微生物的形态、结构、代谢方式等特征，可将其分为细菌、病毒、真菌 、寄生虫等几大类。其中，细菌是一类单细胞微生物，病毒是一类寄生生物，真 菌是一类多细胞微生物，寄生虫则是一类寄生在宿主体内的生物。
病原微生物感染的诊断技术PPT精品课程课件讲义
波长0.05n m，观察内部 能分辨1nm，超微结构
二、染色标本检查
革兰染色注意点： 1.涂片要固定 2.冲洗用细水 3.脱色可长点 4.吸干稍轻些 5.不能界定阴、阳性时，做拉丝试验 6.结果“找到革兰阳性球菌”，不能报“找到表皮
葡萄球菌”；
二、染色标本检查
• 抗酸染色：
• 用于检查结核分枝杆菌、麻风杆菌、茹卡菌
6. 特殊培养基----厌氧和 L型培养基
第二节 分离培养
四.培养基制备注意事项
1.称 量 准 确, P H 校 对
2.时 间 控 制, 温 度 到 位
3.安 全 切 记, 缓 慢 放 气 4.无 菌 试 验, 质 量 控 制
第二节 分离培养
二、细菌的接种与分离技术
第三节 毒素的检测
1.营养物质
第二节 分离 培养
2.凝固物质——琼脂、明胶
3.抑制剂——胆盐、五硫酸钠、抗生素 4.指示剂——酚红、溴甲酚紫
第二节 分离培养
三、培养基种类
1. 基础培养基（based medium）—牛肉汤
2. 营养培养基——血平板、巧克力平板 3. 鉴别培养基——双糖管、吲哚管 4. 选择培养基——SS琼脂、麦康凯 5. 增菌培养基——葡萄糖肉汤
杂交
(二)核酸杂交在临床细菌检测中
的应用
1.细菌分类鉴定：分析DNA的同源性
2.细菌快速鉴定
3.细菌耐药性检测
4.细菌毒素检测
二、聚合酶链（PCR）反应
体外将DNA扩增、复制的过程 已知序列的基因片段为引物
三、生物芯片技术
已知基因探针固定在玻片上
加上待测标本，扩增荧光标记基因芯片和蛋白芯片
• 细菌 ＋ NO3－---------- NO2 NO2＋对氨基苯磺酸（甲液）→对重氮基苯磺酸 对重氮基苯磺酸＋α -萘胺（乙液）→红色（＋） NO3－＋细菌＋甲、乙液→无色＋锌粉（还原剂）
二、染色标本检查
革兰染色注意点： 1.涂片要固定 2.冲洗用细水 3.脱色可长点 4.吸干稍轻些 5.不能界定阴、阳性时，做拉丝试验 6.结果“找到革兰阳性球菌”，不能报“找到表皮
葡萄球菌”；
二、染色标本检查
• 抗酸染色：
• 用于检查结核分枝杆菌、麻风杆菌、茹卡菌
6. 特殊培养基----厌氧和 L型培养基
第二节 分离培养
四.培养基制备注意事项
1.称 量 准 确, P H 校 对
2.时 间 控 制, 温 度 到 位
3.安 全 切 记, 缓 慢 放 气 4.无 菌 试 验, 质 量 控 制
第二节 分离培养
二、细菌的接种与分离技术
第三节 毒素的检测
1.营养物质
第二节 分离 培养
2.凝固物质——琼脂、明胶
3.抑制剂——胆盐、五硫酸钠、抗生素 4.指示剂——酚红、溴甲酚紫
第二节 分离培养
三、培养基种类
1. 基础培养基（based medium）—牛肉汤
2. 营养培养基——血平板、巧克力平板 3. 鉴别培养基——双糖管、吲哚管 4. 选择培养基——SS琼脂、麦康凯 5. 增菌培养基——葡萄糖肉汤
杂交
(二)核酸杂交在临床细菌检测中
的应用
1.细菌分类鉴定：分析DNA的同源性
2.细菌快速鉴定
3.细菌耐药性检测
4.细菌毒素检测
二、聚合酶链（PCR）反应
体外将DNA扩增、复制的过程 已知序列的基因片段为引物
三、生物芯片技术
已知基因探针固定在玻片上
加上待测标本，扩增荧光标记基因芯片和蛋白芯片
• 细菌 ＋ NO3－---------- NO2 NO2＋对氨基苯磺酸（甲液）→对重氮基苯磺酸 对重氮基苯磺酸＋α -萘胺（乙液）→红色（＋） NO3－＋细菌＋甲、乙液→无色＋锌粉（还原剂）
分子诊断技术的临床应用详解35页PPT
16、云无心以出岫，鸟倦飞而知还。 17、童孺纵行歌，斑白欢游诣。 18、福不虚至，祸不易来。 19、久在樊笼里，复得返自然。 20、羁鸟恋旧林，池鱼思故渊。
分子诊断技术的临床应用详解
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢！
35
分子诊断技术的临床应用详解
▪
26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
▪
27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
▪
28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
▪
29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
▪
30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
谢谢！
35
《分子诊断技术》课件
1
个性化治疗
通过分析患者基因组信息，为个体提供个性化的治疗方案。
2
药物研发
分子诊断技术可用于药物研发和评价，提高研发效率和成功率。
3
疾病监测
可以通过分子诊断技术对患者的疾病状态进行监测和评估。
分子诊断技术的未来发展
基因组测序技术
随着测序技术的发展，基因组测 序将变得更加便宜和快速。
人工智能
下一代测序技术
分子诊断技术的优势
1 高精度
分子诊断技术可以提供高精度的检测结果， 准确性非常高。
2 快速
相比传统检测方法，分子诊断技术具有更快 的检测速度，可以节约时间。
3 敏感性
分子诊断技术可以检测到非常低浓度的目标 分子，具有很高的检测敏感性。
4 可靠性
分子诊断技术的结果可靠，不易受到外部因 素的影响。
分子诊断技术在医学中的应用
《分子诊断技术》PPT课 件
分子诊断技术是一种以分析和检测基因和蛋白质水平为基础的先进医学技术， 可以帮助我们更准确地诊断疾病。
什么是分子诊断技术
分子诊断技术是一种基于分析和检测生物体分子结构和功能的先进技术，包 括DNA、RNA和蛋白质等分子的检测和分析。
分子诊断技术的原理
核酸检测
通过PCR、DNA测序等技术对基因组进行分析和检测。
将人工智能应用于分子诊断技术， 可以提高数据分析和结果解读的 效率。
下一代测序技术的发展将进一步 推动分子诊断技术的应用和发展。ห้องสมุดไป่ตู้
总结和展望
分子诊断技术在医学领域的应用前景广阔，将为疾病预防、治疗和监测提供 更准确、快速和个性化的方法。
蛋白质检测
通过质谱和免疫技术等对蛋白质进行定量和鉴定。
《医学分子诊断》课件
诊断原理
分子诊断基于检测和分析样本中的生物分子，如DNA、RNA和蛋白质，以确定疾病的存在、类型和进展程度。
常见的分子诊断方法
1 聚合酶链式反应（PCR）
通过扩增目标DNA段，从而检测和识别基因变异和感染病原体。
2 基因测序
通过读取DNA序列，揭示基因突变、致病基因和个体遗传信息。
3 蛋白质组学
《医学分子诊断》PPT课 件
欢迎来到《医学分子诊断》PPT课件! 在这个课件中，我们将深入探讨包括研 究目的、诊断原理、常见的分子诊断方法、分子诊断在临床中的应用、分子 诊断的优势和挑战、未来发展方向以及总结等内容。
研究目的
我们的研究目的是探索如何利用分子诊断技术提高疾病的早期检测和诊断准 确性，为患者提供更好的治疗方案。
分子诊断的优势和挑战
1
优势
早期检测和诊断、个体化治疗、快速结果、高敏感性和特异性、广泛应用于临床 实践。
2
挑战
技术复杂性、标准化和质量控制、高成本、信息处理和隐私问题、临床实践中的 应用限制。
未来发展方向
未来的分子诊断将更加便携、快速、准确和个体化，结合人工智能和大数据 分析，推动医学进步和健康管理的革新。
总结
分子诊断作为一项重要的医学技术，正在为疾病的早期检测和个体化治疗提 供无限可能。通过不断的研究和发展，我们可以期待更加精准、有效和可靠 的分子诊断技术的出现。
通过分析样本中的蛋白质组成和表达水平，为疾病的诊断和治疗提供重要信息。
分子诊断在临床中应用
癌症诊断
通过检测肿瘤标志物和肿瘤细 胞的分子变化，实现早期癌症 的检测和个体化治疗。
遗传病筛查
通过检测患者的基因序列，提 前发现遗传病风险，为家庭计 划和婴儿出生前干预提供依据。
高通量宏基因组测序技术检测病原微生物的临床应用规范化专家共识ppt课件
推动跨学科合作
鼓励微生物学、遗传学、临床医学等相关领域的专家加强跨学科合作， 共同推动高通量宏基因组测序技术在病原微生物检测中的临床应用和研 究进展。
THANKS FOR WATCHING
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样本质量
01
样本采集和处理环节对测序结果至关重要，需要严格
控制样本质量，避免污染和误差。
数据分析
02 高通量测序产生的数据量庞大，需要建立完善的数据
分析流程和标准，确保结果的准确性和可靠性。
技术更新
03
随着测序技术的不断发展和进步，需要保持对新技术
的关注和应用，不断提高检测水平和效率。
06 总结和展望
02 高通量宏基因组测序技术 在实验室的应用
样本收集和处理
样本选择
选择适当的临床样本，如血液、 尿液、呼吸道分泌物等，根据患 者的症状和疑似病原体进行针对
性收集。
样本处理
对收集到的样本进行适当的处理 ，如离心、过滤等，以去除杂质
和富集病原微生物。
核酸提取
采用合适的核酸提取方法，如磁 珠法、柱层析法等，提取样本中
未来高通量宏基因组测序技术在病原微生物检测中的潜力 和前景
技术迭代升级
随着技术的不断发展，未来高通量宏基 因组测序技术的检测精度、效率和成本 等方面将持续优化，为病原微生物检测 提供更加可靠的技术支持。
VS
多组学联合分析
宏基因组测序技术可以与其他组学技术（ 如代谢组学、蛋白质组学等）进行联合分 析，深入挖掘病原微生物与宿主之间的相 互作用机制，为临床诊断和治疗提供更加 全面的信息。
05 案例分析和经验教训
案例介绍
案例背景
01
介绍某疫情的情况，包括疫情规模、影响范围、病原微生物特
鼓励微生物学、遗传学、临床医学等相关领域的专家加强跨学科合作， 共同推动高通量宏基因组测序技术在病原微生物检测中的临床应用和研 究进展。
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样本质量
01
样本采集和处理环节对测序结果至关重要，需要严格
控制样本质量，避免污染和误差。
数据分析
02 高通量测序产生的数据量庞大，需要建立完善的数据
分析流程和标准，确保结果的准确性和可靠性。
技术更新
03
随着测序技术的不断发展和进步，需要保持对新技术
的关注和应用，不断提高检测水平和效率。
06 总结和展望
02 高通量宏基因组测序技术 在实验室的应用
样本收集和处理
样本选择
选择适当的临床样本，如血液、 尿液、呼吸道分泌物等，根据患 者的症状和疑似病原体进行针对
性收集。
样本处理
对收集到的样本进行适当的处理 ，如离心、过滤等，以去除杂质
和富集病原微生物。
核酸提取
采用合适的核酸提取方法，如磁 珠法、柱层析法等，提取样本中
未来高通量宏基因组测序技术在病原微生物检测中的潜力 和前景
技术迭代升级
随着技术的不断发展，未来高通量宏基 因组测序技术的检测精度、效率和成本 等方面将持续优化，为病原微生物检测 提供更加可靠的技术支持。
VS
多组学联合分析
宏基因组测序技术可以与其他组学技术（ 如代谢组学、蛋白质组学等）进行联合分 析，深入挖掘病原微生物与宿主之间的相 互作用机制，为临床诊断和治疗提供更加 全面的信息。
05 案例分析和经验教训
案例介绍
案例背景
01
介绍某疫情的情况，包括疫情规模、影响范围、病原微生物特
病原微生物检测方法 27页PPT文档
直接法是在检测样品上直接滴加已知特异性荧 光标记的抗血清,经洗涤后在荧光显微镜下观 察结果。间接法是在检测样品上滴加已知的细 菌特异性抗体,待作用后经洗涤,再加入荧光标 记的第二抗体。
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11
酶联免疫技术
酶联免疫技术是根据抗原- 抗体的免疫反应与 酶的高效催化作用原理有机结合,通过酶催化 底物进而发生一系列的化学反应,使溶液呈现 出颜色变化,从而显示抗原抗体特异性反应的 存在。
可以分析得出SARS与非SARS 病人血清中的 蛋白质成分变化。该技术不是利用单独的蛋白 质峰的出现和消失来判断SARS ,而是用5 个蛋 白质峰的出现和消失来判断,好比刑侦破案中 甄别5 个手指的指纹,故此称为“指纹图谱”。
8
八，LAMP技术
环介导等温扩增(loop—mediated isothermal amplification，LAMP)技术是近年来发展出的一 种敏感、特异、方便快捷的核酸扩增技术。与传 统PCR方法相比，LAMP不需要热循环，为等温 扩增。且由于LAMP反应中产生大量的副产物一 白色焦磷酸钾沉淀，扩增产物可不经过电泳，通 过肉眼观察或浊度计即可判定结果。
2
二，血清免疫学方法
免疫学技术是利用特异性抗原抗体反应,观察和研究 组织细胞、特定抗原(抗体)的定性和定量技术。为了 显示和观察这种抗原抗体反应,需要预先将某种标记 物结合到抗体上,借标记物的荧光或酶的有色反应、 放射性或高电子密度,在光镜或电镜下进行定性、定 位或定量研究。
荧光抗体技术 酶联免疫技术
用于检测：丙型肝炎病毒(HCV) 、严重急性呼吸 综合征冠状病毒(SARS—CoV) 、乙脑病毒(JEV) 、 甲型流感病毒(AIV) 、 腮腺炎病毒(MV)等。
9
谢谢
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酶联免疫技术
酶联免疫技术是根据抗原- 抗体的免疫反应与 酶的高效催化作用原理有机结合,通过酶催化 底物进而发生一系列的化学反应,使溶液呈现 出颜色变化,从而显示抗原抗体特异性反应的 存在。
可以分析得出SARS与非SARS 病人血清中的 蛋白质成分变化。该技术不是利用单独的蛋白 质峰的出现和消失来判断SARS ,而是用5 个蛋 白质峰的出现和消失来判断,好比刑侦破案中 甄别5 个手指的指纹,故此称为“指纹图谱”。
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八，LAMP技术
环介导等温扩增(loop—mediated isothermal amplification，LAMP)技术是近年来发展出的一 种敏感、特异、方便快捷的核酸扩增技术。与传 统PCR方法相比，LAMP不需要热循环，为等温 扩增。且由于LAMP反应中产生大量的副产物一 白色焦磷酸钾沉淀，扩增产物可不经过电泳，通 过肉眼观察或浊度计即可判定结果。
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二，血清免疫学方法
免疫学技术是利用特异性抗原抗体反应,观察和研究 组织细胞、特定抗原(抗体)的定性和定量技术。为了 显示和观察这种抗原抗体反应,需要预先将某种标记 物结合到抗体上,借标记物的荧光或酶的有色反应、 放射性或高电子密度,在光镜或电镜下进行定性、定 位或定量研究。
荧光抗体技术 酶联免疫技术
用于检测：丙型肝炎病毒(HCV) 、严重急性呼吸 综合征冠状病毒(SARS—CoV) 、乙脑病毒(JEV) 、 甲型流感病毒(AIV) 、 腮腺炎病毒(MV)等。
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同上
膜渗透性改变
孔蛋白 外膜蛋白Omp系列、CarO等
同上
氨基糖苷类修饰酶 乙酰基转移酶 AAC3、AAC(6')等
aacC1/2、aacA4
腺苷酰基转移酶 ANT(2'')、ANT(3'')等
aadB、aadA1
磷酸转移酶 APH(3')、APH(3'')等
aphA1
靶点的改变
PBP改变 PBP2a
图1 熔解曲线的原始曲线
图2 图1一次微分后的曲线
微流控芯片技术
• Microfluidics（微流控，全微实验室） 把样品制备、反应、分离、检测等操作单元集成到一块 微米尺度的芯片上，可在几十分钟内自动完成分析全过程，下游技术有CE、溶解曲线等
• 微流控芯片（microfluidic chip）原理：采用类似半导体微机电加工技术在芯片上构建微流路系 统，将实验与分析过程转载到由彼此联系的路径和液相小室组成的芯片上，加生物样品和反应 液后，采用微机械泵，以电水力泵和电渗流等方法驱动芯片中缓冲液的流动，形成微流路，在 芯片上进行一种或连续多种反应，以不同的检测方法呈现。
• 基于菌落的快速核糖核蛋白鉴定
– MALDI-TOF MS
如此复杂的遗传信息临床如何应用
引起HUS（溶血性尿毒综合征）E.Coli
• Escherichia coli O104:H4 str. 2011C-3493Submitter: Los Alamos National Laboratory • Human Pathogen • Morphology: Gram:Negative, Shape:Bacilli, Endospores:No, Motility: Yes • Phenotype: Disease: HUS
直接对应的基因检测
16S rRNA甲基化 ArmA、RmtA/B/C/D等
核糖体保护蛋白 TetM DNA旋转酶 GyrA/ParC
二氢叶酸还原酶 DHFR、FolA 脂多糖 PmrC、Lpx等
armA、rmtB/C用于肠杆菌科与不动杆菌； rmtA/D用于铜绿假单胞菌 直接对应的基因检测 同上 同上 同上
情景-2
fluA 载量H3N2 25CT
入院4天V.载量最高 入院6天 入院2天
甲流分型：H3N2（+） 同时进行病毒核酸载量监测
2017-8-14 影像学
适合临床的小重mPCR及电泳分析
阴性结果 近年国产小重real-timePCR表现也不俗
普通毛细管电泳仪的优势
SP HI （+） （+）
校对 marker1
TCCTCCGCTTATTGATATGC • 核酸提取：选 Capgemini真核核酸提取试剂盒 • NCBI BLAST比对：黄曲霉 • 病原学诊断：真菌合并细菌感染鼻窦炎 • 术后需抗厌氧菌治疗
辅助诊断
序列与鉴定结果
Fungal ITS4 测序结果（560bp) 序列拼接后登陆NCBI网站进行比对结果99.2%与黄曲霉一致
泡沫状白色分泌物 • 鼻窦CT：鼻中隔左偏，左侧后筛及蝶窦可见软组织密度影，局部骨质欠连续。诊断：慢性鼻窦
炎（1型2期）、真菌性蝶窦炎（左） • 术中见蝶窦口粘膜肿胀，蝶窦腔内大量真菌样分泌物，未见骨质破坏，取出约2´1.5cm 褐色组
织块，送病理及微生物检验
病原学检测
• 组织压片：可见真菌菌丝及孢子（活性差） • 真菌培养（－） • 普通细菌（－） • 厌氧培养：双路普雷沃菌（真菌不宜生长） • 选择真菌ITS测序鉴定；上游引物 ITS1-F：TCCGTAGGTGAACCTGCGG；下游引物 ITS4-R：
1000bp
普通毛细管电泳仪的优势
SP 10.3 （-）
校对 marker1
20bp
12.1
CP PB HI SP LP MP 校对 154bp 201bp 259bp 349bp 472bp 583bp marker2
1000bp
mPCR-高分辨率熔解曲线技术
基于单核苷酸熔解温度不同形成不同形态熔解曲线的基因分析技术，可检测出单个碱基差异， 如突变检测、单核苷酸多态性分析、甲基化研究、基因分型。双链核苷酸的热稳定性受长度 和碱基组成影响，升温致dsDNA 解链行为改变。因荧光染料只能与dsDNA结合，利用RTPCR 检测 dsDNA 熔解过程中荧光信号值的变化，可将 PCR 产物中存在的不同形状熔解曲线 直观地表示出来。
情景-2
08-01
• 血常规：WBC 1.86×109/L，NE% 77.4%。hCRP 346.30mg/L， PCT 171.02ng/ml • 生化常规：Glu 18.43mmol/L，BUN 8.9mmol/L，Cr117.0umol/L，AST 45U/L，ALT
52U/L • 血气：pH 7.34，PaO2 48mmHg, PaCO2 27mmHg，Lac 3.4mmol/L • 期间觉喘憋加重，示波RR 40-50次, HR 150-165次/分，转RICU进一步诊治 • 痰培养：金黄色葡萄球菌++++， 血培养：金黄色葡萄球菌（MSSA）阳性 • 真菌培养、厌氧培养、尿军团菌抗原、尿肺链抗原、呼吸道病毒抗体均（−） • 诊断：重症肺炎，I型呼吸衰竭 • 治疗：面罩吸氧。予美平积极抗感染治疗，积极与补液、维持水、电解质平衡
• 目前FilmArray较为成熟：肺炎、腹泻、 血流感染、脑膜炎等多种病原体
情景3：兼顾鉴定与分子遗传
研究目的：沙眼流行特征 沙眼衣原体十分难培养 研究对象：青海藏区小学生 人数：300人 年龄：6-12岁 型别：1:1 生活习惯：住校、无自来水，卫 生条件差 地理位置：远离城区，隔离区域； 海拔2200m，两小学相距6km 时间：2015年5月及12月
Type
Name RefSeq INSDC
Size (Mb)
Chr
- NC_0186 CP00328 5.27
58.1
9.1
Plsm pAA- NC_0186 CP00329 0.07
EA11 66.1
1.1
Plsm pESBL- NC_0186 CP00329 0.09
EA11 59.1
0.1
Plsm pG-EA11 NC_0186 CP00329 0
病原微生物分子诊断技术实践应用
主要内容
• 经典分子生物学技术应用
– 病原微生物鉴定 – 耐药基因、致病基因、生态遗传基因等检测 – 病原分子流行病学调查
• 深度测序的应用
– 将取代现有技术？
一. 病原微生物鉴定
• 基于标本的直接核酸鉴定
– 针对某病原体的real-time PCR – 物种保守基因（片段）扩增+Sanger测序 – 多种病原体mPCR+液相芯片+下游分析技术 – 核酸杂交
mPCR对常见耐药基因检测
耐药基因检测
耐药机制
分类
表达的多肽及功能蛋白
基因检测位点
β-内酰胺酶类
青霉素酶
mecA
A类
KTEPMC、、CGAERSB、等PER、CTX-M、SCO、VEB、直接检测对应的基因
B类
IMP、VIM、NDM、SIM等
同上
C类
AmpC
OXA-2/10/20/23/24/51/58/143/235等亚组
耐药基因检测
l 糖肽类（万古霉素）：vanA、vanB、vanC-1、vanC-2/3、ddl（肠 球菌）、nuc（金黄色葡萄球菌）
l 氯霉素：cmlA、flo l 大环内酯类：ermA/B/C l 喹诺酮类：gyrA、parC、qnrA/B/S、qepA l 磺胺类：sul1/2/3 l 四环素类：tet(A/B/C/D/E) l 利福平：rpoB l 异烟肼：katG、inhA、aphC l 莫匹罗星：IRS、mupA、ileS-2 l 大观霉素：rrs
情景-2
08-08 • 持续高热，感染尚未控制，持续呼吸机辅助通气 • 病毒九项抗体：阴性 • 病毒核酸18项：甲流（+），未能分型（luminexRVP） • Real-time PCR 流感病毒分型：甲流H3N2型（+） • 细菌性肺炎合并甲流感染，伴II型呼吸衰竭 • 达菲抗病毒、头孢西丁抗细菌、补液 08-14 • 自主意识增强，持续鼻导管吸氧，2L/min • PCT 1.32ng/ml, CRP 23mg/L；血气分析：PH 7.47，PaCO2 34mmHg，PaO2
情景-2
• 男，49岁 • 主诉：发热，咳嗽、咳痰7天，憋喘2天 • 现病史：7天前受凉、劳累后出现发热，37℃-
38.4℃之间，伴咳嗽、咳痰，为黄色粘痰，伴胸 痛，自服阿奇霉素无好转。诊断为“肺部感染” ，予左氧氟沙星治疗，未见明显缓解 • 既往史：糖尿病10余年，3天前从广州到京 • 一般情况：T 39.8℃，P 150次/分，R 30次/分，BP 141/76mmHg • 查体：呼吸运动双侧增强，双肺可闻及明显湿性 啰音 • 胸部正位片：双下肺多发斑片状影 • CT：双肺各叶多发实变影及模糊影
结果稳定；针对特定已知病原体
MOMP基因涵盖4个保守区及可变区
沙眼衣原体（CT）MOMP基因（1.5kb）结构示意图
26株CT流行株分型及同源性
45例疑似沙眼中，MOMP基因阳性26例，与NCBI比对均为B型； 但有一新型B血清型流行株
应用要点
• 建立不同类型标本核酸提取方法 • 建设基础引物库
灵敏度 高
临床指 导价值
快速
优
势
耐药机 制研究
耐药菌 监测
假阴(引 物位点 突变)
仍需表 型验证
假阳
局
（正常 携)
限