现代分子诊断技术PPT课件
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分子诊断与基因检测的临床应用ppt课件
• 分子诊断及基因诊断在遗传学中的应用进展 • 分子诊断及基因诊断在肿瘤学中的应用进展
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
基因与肿瘤细胞生物学各个方面均有关
细胞增殖 血管新生
与细胞外基质的黏附 局部侵犯
进入血管内、存活、 外渗
未知功能的基因 (25)
与细胞外基质的黏附 细胞增殖
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
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分子诊断及基因检测 在临床中应用的进展
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
文献检索及学术趋势
检索策略：查询2012-2018年间，以“gene diagnostic” or “molecular diagnostic”为关键词；主要查找遗传学领域文献和肿瘤学领域的文献，发 表文献量较大，在两个领域中均有广泛应用
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
基因与肿瘤细胞生物学各个方面均有关
细胞增殖 血管新生
与细胞外基质的黏附 局部侵犯
进入血管内、存活、 外渗
未知功能的基因 (25)
与细胞外基质的黏附 细胞增殖
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
分子诊断及基因检测 在临床中应用的进展
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
文献检索及学术趋势
检索策略：查询2012-2018年间，以“gene diagnostic” or “molecular diagnostic”为关键词；主要查找遗传学领域文献和肿瘤学领域的文献，发 表文献量较大，在两个领域中均有广泛应用
本标准适用于已投入商业运行的火力 发电厂 纯凝式 汽轮发 电机组 和供热 汽轮发 电机组 的技术 经济指 标的统 计和评 价。燃 机机组 、余热 锅炉以 及联合 循环机 组可参 照本标 准执行 ，并增 补指标 。
分子诊断与精准医疗分析PPT课件
• 已发现多种癌症，如结直肠癌（10－32%）、 乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA基因突变。
• PIK3CA存在两个热点突变区： 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）； 20号外显子（H1047R、H1047L突变）；
PIK3CA基因突变导 致PI3K/Akt信号通 路持续性活化， PI3K作为EGFR下游 信号分子被激活， 导致肿瘤细胞对 EGFR-TKI等药物的 耐药。
• 耐药 最有效的是E19/E21突变，占总突变90%，E20为耐药突变。
EGFR突变患者使用吉非替尼反应率可达到71. 与遗传有关的DNA结构是由硷基连接而成的双股双螺旋结构。
原发耐药：KRAS 已发现多种癌症，如结直肠癌（10－32%）、乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA基因突变。
突变热点均能增强PI3K的脂质激酶活性。 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）；
• 5、T790M突变：AZD9291(阿斯利康)，Rociletinib
EGFR信号通路及靶向治疗机制
EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC 最重要的疗效预测因子。
4.肺癌EGF1R通.E路G靶FR向分子病理检测
EGFR突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、 不吸烟患者。
• ALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼
EML4-ALK融合基因可见于多种肿瘤，如间变性大细胞淋巴 瘤、炎性成肌纤维细胞瘤、成神经细胞瘤和NSCLC等；
在NSCLC人群中，EML4-ALK阳性率约为3%～7%左右；主 要存在于腺癌中、轻度吸烟、年轻男性；33%非EGFR、KRAS 突变的NSCLC患者出现EML-4-ALK突变，排他性强；
K-RAS蛋白是EGFR信号传导 中关键下游调节因子。
• PIK3CA存在两个热点突变区： 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）； 20号外显子（H1047R、H1047L突变）；
PIK3CA基因突变导 致PI3K/Akt信号通 路持续性活化， PI3K作为EGFR下游 信号分子被激活， 导致肿瘤细胞对 EGFR-TKI等药物的 耐药。
• 耐药 最有效的是E19/E21突变，占总突变90%，E20为耐药突变。
EGFR突变患者使用吉非替尼反应率可达到71. 与遗传有关的DNA结构是由硷基连接而成的双股双螺旋结构。
原发耐药：KRAS 已发现多种癌症，如结直肠癌（10－32%）、乳腺癌、非小细胞肺癌等存在PIK3CA基因突变。
突变热点均能增强PI3K的脂质激酶活性。 9号外显子（E542K、E545K、E545G突变）；
• 5、T790M突变：AZD9291(阿斯利康)，Rociletinib
EGFR信号通路及靶向治疗机制
EGFR基因突变状态是EGFR酪氨酸酶抑制剂(EGFR-TKI)治疗晚期NSCLC 最重要的疗效预测因子。
4.肺癌EGF1R通.E路G靶FR向分子病理检测
EGFR突变较易发生于亚洲人、女性、腺癌、 不吸烟患者。
• ALK激酶抑制剂：克唑替尼、色瑞替尼
EML4-ALK融合基因可见于多种肿瘤，如间变性大细胞淋巴 瘤、炎性成肌纤维细胞瘤、成神经细胞瘤和NSCLC等；
在NSCLC人群中，EML4-ALK阳性率约为3%～7%左右；主 要存在于腺癌中、轻度吸烟、年轻男性；33%非EGFR、KRAS 突变的NSCLC患者出现EML-4-ALK突变，排他性强；
K-RAS蛋白是EGFR信号传导 中关键下游调节因子。
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
《分子诊断与临床》PPT课件
自动化测序---常规应用
精品医学
22
链末端终止法测序原理 精品医学
化学降解法测序原理23
自动化测序
充分体现DNA序列自动化分析技术的简单、
安全、精确、并行和高效等特点
目前，自动化测序已成为DNA序列分析的
主流，几乎完全取代了手工测序
类型：
➢ 基于单一荧光染料标记的自动化测序系统 ➢ 基于多种荧光染料标记的自动化测序系统
精品医学
40
中国生物信息数据库
中国国家生物医学数据库 中国核酸序列数据库
➢ 中国核酸序列数据库 ➢ 中国人核酸序列统计数据库
精品医学
41
三、分子诊断在临床的应用
1. 单基因疾病的分子诊断 2. 多基因疾病的分子诊断 3. 肿瘤的分子诊断与预测 4. 感染性疾病的分子诊断 5. 在耐药性研究中的价值 6. 在个体化治疗中的应用 7. 分子诊断在临床的其他应用
➢ 随机测序法 （鸟枪法、人工转座子法 ） ➢ 定向测序法 （引物测序法、互套缺失法 ） ➢ 全基因组测序策略
精品医学
21
DNA测序常用技术
链末端终止法（ Sanger法） 化学降解法 测序新技术
➢ MALDI-TOF MS ➢ 杂交测序法 ➢ 焦磷酸测序技术 ➢ 原子探针显微镜法 ➢ 单分子测序技术
精品医学
42
1、单基因疾病的分子诊断
血红蛋白病的分子诊断 肌营养不良症的分子诊断 血友病的分子诊断
α1抗胰蛋白酶缺乏症的分子诊断
Leber`s遗传性视神经病变的分子诊断 其他单基因疾病的分子诊断
精品医学
43
谷氨酸(GAN) HbA
缬氨酸(GUN) HbS
镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析
精品医学
22
链末端终止法测序原理 精品医学
化学降解法测序原理23
自动化测序
充分体现DNA序列自动化分析技术的简单、
安全、精确、并行和高效等特点
目前，自动化测序已成为DNA序列分析的
主流，几乎完全取代了手工测序
类型：
➢ 基于单一荧光染料标记的自动化测序系统 ➢ 基于多种荧光染料标记的自动化测序系统
精品医学
40
中国生物信息数据库
中国国家生物医学数据库 中国核酸序列数据库
➢ 中国核酸序列数据库 ➢ 中国人核酸序列统计数据库
精品医学
41
三、分子诊断在临床的应用
1. 单基因疾病的分子诊断 2. 多基因疾病的分子诊断 3. 肿瘤的分子诊断与预测 4. 感染性疾病的分子诊断 5. 在耐药性研究中的价值 6. 在个体化治疗中的应用 7. 分子诊断在临床的其他应用
➢ 随机测序法 （鸟枪法、人工转座子法 ） ➢ 定向测序法 （引物测序法、互套缺失法 ） ➢ 全基因组测序策略
精品医学
21
DNA测序常用技术
链末端终止法（ Sanger法） 化学降解法 测序新技术
➢ MALDI-TOF MS ➢ 杂交测序法 ➢ 焦磷酸测序技术 ➢ 原子探针显微镜法 ➢ 单分子测序技术
精品医学
42
1、单基因疾病的分子诊断
血红蛋白病的分子诊断 肌营养不良症的分子诊断 血友病的分子诊断
α1抗胰蛋白酶缺乏症的分子诊断
Leber`s遗传性视神经病变的分子诊断 其他单基因疾病的分子诊断
精品医学
43
谷氨酸(GAN) HbA
缬氨酸(GUN) HbS
镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析
分子诊断策略与常用技术PPT(共23页)
•
29、人生就像一道漫长的阶梯，任何人 也无法 逆向而 行，只 能在急 促而繁 忙的进 程中， 偶尔转 过头来 ，回望 自己留 下的蹒 跚脚印 。
•
30、时间，带不走真正的朋友；岁月， 留不住 虚幻的 拥有。 时光转 换，体 会到缘 分善变 ；平淡 无语， 感受了 人情冷 暖。有 心的人 ，不管 你在与 不在， 都会惦 念；无 心的情 ，无论 你好与 不好， 只是漠 然。走 过一段 路，总 能有一 次领悟 ；经历 一些事 ，才能 看清一 些人。
等位基因特异寡核苷酸探针（ASO）
引物1 5’
点突变（C to T）
探针1 3’
G
3’
引物2 5’
探针2 3’
5’
A
限制性片段长度多态性分析（RFLP） ➢ 原理
指DNA序列上发生一个变异后获得或丢失了一 限制性识别位点，使DNA限制性片段长度发生 变化，在人群中形成两种或两种以上的限制性 类型 利用特定限制性识别位点进行基因分析
•
25、你不能拼爹的时候，你就只能 去拼命 ！
•
26、如果人生的旅程上没有障碍，人还 有什么 可做的 呢。
•
27、我们无法选择自己的出身，可是我 们的未 来是自 己去改 变的。 励志名 言：比 别人多 一点执 着，你 就会创 造奇迹
•
28、伟人之所以伟大，是因为他与别人 共处逆 境时， 别人失 去了信 心，他 却下决 心实现 自己的 目标。
•
31、我们无法选择自己的出身，可是我 们的未 来是自 己去改 变的。
•
32、命好不如习惯好。养成好习惯，一 辈子受 用不尽 。
•
33、比别人多一点执着，你就会创造奇 迹。
•
50、想像力比知识更重要。不是无知 ，而是 对无知 的无知 ，才是 知的死 亡。
《分子诊断技术》课件
2010年代至今
随着生物信息学和人工智能技 术的发展，分子诊断技术不断 优化和升级，应用领域也不断
拓展。
02
分子诊断技术的基本原理
核酸的提取与纯化
核酸提取
核酸提取与纯化的重要性
是指从生物样本中分离和纯化核酸的 过程，是分子诊断技术中的基础步骤 。
是确保后续分子诊断实验结果准确性 和可靠性的关键。
案例三
总结词
SNP分型技术有助于个体化医疗的实现，为 患者提供更加精准的治疗方案。
详细描述
SNP分型技术可以对个体的基因变异进行精 细分析，预测个体对不同药物的反应和代谢 情况，为医生制定个体化的治疗方案提供科
学依据，提高治疗效果并减少副作用。
THANKS
感谢观看
特点
高灵敏度、高特异性、早期诊断、个性化治疗指导等。
分子诊断技术的应用领域
遗传性疾病诊断
通过对基因突变进行检测，对遗传性 疾病进行早期发现和干预。
肿瘤诊断与监测
通过对肿瘤相关基因和蛋白质的检测 ，对肿瘤进行早期发现、诊断、分期 、预后评估和复发监测。
感染性疾病诊断
通过对病原体基因和蛋白质的检测， 对感染性疾病进行快速诊断和用药指 导。
01
02
03
个性化医疗
结合基因组学、蛋白质组 学等技术，实现个体化、 精准化的诊断和治疗。
无创检测
研究无创或微创的分子诊 断技术，减少对患者的创 伤和痛苦。
实时监测
实现实时、动态的分子诊 断监测，及时发现病情变 化，为治疗提供及时反馈 。
05
案例分析
案例一：基因突变检测在肺癌诊断中的应用
总结词
基因突变检测在肺癌诊断中具有重要意义，有助于早期发现和个性化治疗。
随着生物信息学和人工智能技 术的发展，分子诊断技术不断 优化和升级，应用领域也不断
拓展。
02
分子诊断技术的基本原理
核酸的提取与纯化
核酸提取
核酸提取与纯化的重要性
是指从生物样本中分离和纯化核酸的 过程，是分子诊断技术中的基础步骤 。
是确保后续分子诊断实验结果准确性 和可靠性的关键。
案例三
总结词
SNP分型技术有助于个体化医疗的实现，为 患者提供更加精准的治疗方案。
详细描述
SNP分型技术可以对个体的基因变异进行精 细分析，预测个体对不同药物的反应和代谢 情况，为医生制定个体化的治疗方案提供科
学依据，提高治疗效果并减少副作用。
THANKS
感谢观看
特点
高灵敏度、高特异性、早期诊断、个性化治疗指导等。
分子诊断技术的应用领域
遗传性疾病诊断
通过对基因突变进行检测，对遗传性 疾病进行早期发现和干预。
肿瘤诊断与监测
通过对肿瘤相关基因和蛋白质的检测 ，对肿瘤进行早期发现、诊断、分期 、预后评估和复发监测。
感染性疾病诊断
通过对病原体基因和蛋白质的检测， 对感染性疾病进行快速诊断和用药指 导。
01
02
03
个性化医疗
结合基因组学、蛋白质组 学等技术，实现个体化、 精准化的诊断和治疗。
无创检测
研究无创或微创的分子诊 断技术，减少对患者的创 伤和痛苦。
实时监测
实现实时、动态的分子诊 断监测，及时发现病情变 化，为治疗提供及时反馈 。
05
案例分析
案例一：基因突变检测在肺癌诊断中的应用
总结词
基因突变检测在肺癌诊断中具有重要意义，有助于早期发现和个性化治疗。
分子诊断技术的应用进展-张健_PPT幻灯片
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。
• RT-PCR：病原体的多重PCR（Multiplex PCR），提高敏感性和 特异性的巢式PCR（nested PCR），研究基因表达的原位PCR （in situ PCR），分析RNA的逆转录PCR（RT-PCR）以及锚定 PCR、不对称PCR、膜结合PCR等等。
不同方式的PCR技术
名称 简并引物扩增法
• 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，
• 等温方式的扩增技术，以核酸序列扩增法（nucleic acid sequence-based amplification，NASBA）、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。
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
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）
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。
• RT-PCR：病原体的多重PCR（Multiplex PCR），提高敏感性和 特异性的巢式PCR（nested PCR），研究基因表达的原位PCR （in situ PCR），分析RNA的逆转录PCR（RT-PCR）以及锚定 PCR、不对称PCR、膜结合PCR等等。
不同方式的PCR技术
名称 简并引物扩增法
• 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，
• 等温方式的扩增技术，以核酸序列扩增法（nucleic acid sequence-based amplification，NASBA）、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。
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
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）
《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。
分子诊断策略与常用技术PPT课件( 23页)
三、分子诊断常用技术
核酸分子杂交技术 等位基因特异寡核苷酸探针(allele specific
oligonucleotide, ASO) DNA限制性长度多态性(restriction
fragment length polymorphism, RLFP)分析 PCR-SSCP DNA测序 DNA芯片技术
RLFP分析法
RFLP分析
优点 • 分辩率高，无需标记,重复性好，简便快速直观 • 主要用于核酸变异分析比较, 微生物的分群分型， 癌基因分析，遗传病的诊断等。 局限
只能应用突变引起限制性酶切位点改变筛选，检测 效率低。
PCR/单链构象多态性分析（SSCP）
原理
将经扩增的DNA片段变性形成单链，由于序列不同，单 链构象就有差异，在中性聚丙烯酰胺凝胶中电泳的迁移率 不同，通过与标准物的对比，即可检测出有无变异。
等位基因特异寡核苷酸探针（ASO）
引物1 5’
点突变（C to T）
探针1 3’
G
3’
引物2 5’
探针2 3’
5’
A
限制性片段长度多态性分析（RFLP） 原理
指DNA序列上发生一个变异后获得或丢失了一 限制性识别位点，使DNA限制性片段长度发生 变化，在人群中形成两种或两种以上的限制性 类型 利用特定限制性识别位点进行基因分析
镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析
MstⅡ酶切位点(CCTNAGG)
GAG → GTG ↓
谷Aa→缬Aa 5´
3´
1.15kb
×
正常基因
5´
3´
1.35kb
突变基因
镰状红细胞贫血患者基因组的限制性酶切分析
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酶联免疫吸附测定(enzyme-linked immunosorbant assay,ELISA)
27
一、酶联免疫吸附测定的原理
工作原理：
❖ 主要是利用了一抗与目标分子的特异性结合 ❖ 假定目标分子是一种蛋白质，那么要得到可用于
检测的抗体，则首先需要纯化出这种蛋白质，然 后用纯化的蛋白质免疫动物（一般是兔子），在 免疫过程中兔子的血清就会产生多克隆抗体
第七章 现代分子诊断技术
❖酶联免疫吸附测定 ❖DNA诊断系统 ❖DNA指纹 ❖遗传性疾病的分子诊断技术
1
整体概述
概述一
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概述二
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概述三
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2
基因诊断
基因
蛋白质
性状
基因 诊断
生化 诊断
临床 诊断
3
❖ 传统的诊断程序
先要对病原物质进行培养，培养后再分析它的 生理学特性
Scanner
Analyze da17ta
18
基因诊断的原理
❖ 利用分子生物学和分子遗传学的技术，从DNA或RNA 水平检测、分析基因的存在、变异和表达状态，从 而对疾病做出诊断的方法
❖ 策略 检测已知的能产生某种特定功能蛋白的基因 检测与某种遗传标志连锁的的致病基因 检测表型克隆基因
19
基因治疗的机理
❖ RNA Northern blot, RT-PCR, micoarrays
❖ Protein Western blot, Immuno-histochemistry,
microarray
10
Southern blot
NTTNT T
N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11
FISH
12
PCR 技术
13
DNA 测 序
14
DNA芯片技术的概念
8
基因诊断常用的技术
• 核酸分子杂交 • PCR（聚合酶链式反应） • 限制性酶切分析 • SSCP（单链构象多态性分析） • DNA 测序 • DNA 芯片技术
9
❖ DNA Southern blot, FISH,PCR, Sequencing,
micoarray, restriction analysis, RFLP，SSCP
DNA芯片技术流程
arrayer
microarray
Biological Sample
❖ Microarray fabrication ❖ Sample preparation ❖ Molecular hybridization ❖ Detection and analysis
“Hybridize”
指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将 大量探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面， 然后与标记的样品杂交，通过对杂交的检测分析，得 出样品的遗传信息（基因序列及表达的信息）
由于在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术 如显微光蚀刻、显微打印等，且常用硅芯片作为固相 支持物，所以称为DNA芯片技术
速度慢，灵敏度低，对经 验水平要求高费时费工， 无法辨别形态相近的寄生 虫
速度慢、花费高，寄生虫 可能难以进行体外培养， 且必须使用动物材料
简单、快速、能够实现自 动化，可用于检测大量的 样品
无法区分活的寄生虫与处 在潜伏状态的寄生虫。有 时会有非特异反应发生
快速灵敏，能够实现自动 化，可以分辨不同种的寄 生虫，不需要以前有寄生 虫感染病史
确定它到底是哪一类的病原物，是病毒、细菌， 还是其他物质
实践证明:比较有效,检测到病原微生物相对比 较特异
诊断成本高、速度慢、效率低 如砂眼衣原体、朊病毒
4
检测寄生虫感染的诊断方法的比较
方法
显微镜镜检
体外培养、接种 抗体检测 DNA杂交及PCR
优点
缺点
简单易行，可直接观察到 寄生虫的形态
能检测到活的寄生虫，并 可检测感染性和感染程度
15
DNA芯片技术原理
❖ 大规模集成的固相杂交
❖ 基本原理是核酸分子杂交，即依据DNA 双链碱基互补配对、变性和复性的原理
以大量已知序列的寡核苷酸、 cDNA 或 基 因 片 段 作 探 针 ， 检 测 样品中哪些核酸序列与其互补， 然后通过定性、定量分析得出待 测样品的基因序列及表达的信息
16
❖ 基因置换：正常基因取代致病基因 ❖ 基因修正：纠正致病基因的突变碱基序列 ❖ 基因修饰：目的基因表达产物补偿致病基因的功能 ❖ 基因抑制：外源基因干扰、抑制有害基因的表达 ❖ 基因封闭：封闭特定基因的表达 ❖ “自杀基因”的应用 ❖ 免疫基因的治疗 ❖ 耐药基因的治疗
20
美国医学家W·F·安德森等人对腺甘脱氨 酶缺乏症（ADA缺乏症）的基因治疗，是 世界上第一个基因治疗成功的范例
6
基因诊断的特点
❖ 特异性高 检测目标是基因，为原始的致病因素
❖ 灵敏度高 待测标本往往微量，目的基因只需pg水平
❖ 稳定性高 基因的化学组成为核酸，比蛋白质稳定，且不需 处于活性状态
❖ 诊断范围广，适应性强 确切的诊断，也能确定与疾病的关联状态
❖ 临床应用前景好 7
基因诊断优点
❖ 从基因水平彻底揭示疾病的病因及发病机制 ❖ 显著提早产前诊断的时间 ❖ 无需对组织、器官或细胞进行选择 ❖ 快捷准确、安全
谢德尔，1999 21
22
23
24
分子诊断
利 用 PCR 技 术 或 PCR 与 分 子 杂 交 标记相结合，可 以快速准确地检 测出病原性物质。
25
分子诊断
遗传性疾病的诊断
羊水和胎盘绒毛膜检测
26
第一节酶联免疫吸附测定
❖ 抗体高度特异地与抗原分子结合 ❖ 通过抗原-抗体的特异识别反应进行检测
花费高，步骤多，无法区 分活的和死的寄生虫，有 时会有假阳性或假阴性
5
❖ 现代分子诊断技术主要是指应用免疫学和分 子生物学的方法对病原物质进行诊断检测
❖ 一种有效的诊断方法应具备： 1、专一性（specificity）强，诊断只对某一种病原菌分
子产生阳性反应 2、灵敏度(sensitivity)高 3、操作简单(simplicity)
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁 女孩谢德尔进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因 有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全， 只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自 己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这 种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的 基因所替代。在以后的10个月内她又接受了7次这样的 治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋 健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。
27
一、酶联免疫吸附测定的原理
工作原理：
❖ 主要是利用了一抗与目标分子的特异性结合 ❖ 假定目标分子是一种蛋白质，那么要得到可用于
检测的抗体，则首先需要纯化出这种蛋白质，然 后用纯化的蛋白质免疫动物（一般是兔子），在 免疫过程中兔子的血清就会产生多克隆抗体
第七章 现代分子诊断技术
❖酶联免疫吸附测定 ❖DNA诊断系统 ❖DNA指纹 ❖遗传性疾病的分子诊断技术
1
整体概述
概述一
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概述二
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基因诊断
基因
蛋白质
性状
基因 诊断
生化 诊断
临床 诊断
3
❖ 传统的诊断程序
先要对病原物质进行培养，培养后再分析它的 生理学特性
Scanner
Analyze da17ta
18
基因诊断的原理
❖ 利用分子生物学和分子遗传学的技术，从DNA或RNA 水平检测、分析基因的存在、变异和表达状态，从 而对疾病做出诊断的方法
❖ 策略 检测已知的能产生某种特定功能蛋白的基因 检测与某种遗传标志连锁的的致病基因 检测表型克隆基因
19
基因治疗的机理
❖ RNA Northern blot, RT-PCR, micoarrays
❖ Protein Western blot, Immuno-histochemistry,
microarray
10
Southern blot
NTTNT T
N
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11
FISH
12
PCR 技术
13
DNA 测 序
14
DNA芯片技术的概念
8
基因诊断常用的技术
• 核酸分子杂交 • PCR（聚合酶链式反应） • 限制性酶切分析 • SSCP（单链构象多态性分析） • DNA 测序 • DNA 芯片技术
9
❖ DNA Southern blot, FISH,PCR, Sequencing,
micoarray, restriction analysis, RFLP，SSCP
DNA芯片技术流程
arrayer
microarray
Biological Sample
❖ Microarray fabrication ❖ Sample preparation ❖ Molecular hybridization ❖ Detection and analysis
“Hybridize”
指在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将 大量探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面， 然后与标记的样品杂交，通过对杂交的检测分析，得 出样品的遗传信息（基因序列及表达的信息）
由于在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术 如显微光蚀刻、显微打印等，且常用硅芯片作为固相 支持物，所以称为DNA芯片技术
速度慢，灵敏度低，对经 验水平要求高费时费工， 无法辨别形态相近的寄生 虫
速度慢、花费高，寄生虫 可能难以进行体外培养， 且必须使用动物材料
简单、快速、能够实现自 动化，可用于检测大量的 样品
无法区分活的寄生虫与处 在潜伏状态的寄生虫。有 时会有非特异反应发生
快速灵敏，能够实现自动 化，可以分辨不同种的寄 生虫，不需要以前有寄生 虫感染病史
确定它到底是哪一类的病原物，是病毒、细菌， 还是其他物质
实践证明:比较有效,检测到病原微生物相对比 较特异
诊断成本高、速度慢、效率低 如砂眼衣原体、朊病毒
4
检测寄生虫感染的诊断方法的比较
方法
显微镜镜检
体外培养、接种 抗体检测 DNA杂交及PCR
优点
缺点
简单易行，可直接观察到 寄生虫的形态
能检测到活的寄生虫，并 可检测感染性和感染程度
15
DNA芯片技术原理
❖ 大规模集成的固相杂交
❖ 基本原理是核酸分子杂交，即依据DNA 双链碱基互补配对、变性和复性的原理
以大量已知序列的寡核苷酸、 cDNA 或 基 因 片 段 作 探 针 ， 检 测 样品中哪些核酸序列与其互补， 然后通过定性、定量分析得出待 测样品的基因序列及表达的信息
16
❖ 基因置换：正常基因取代致病基因 ❖ 基因修正：纠正致病基因的突变碱基序列 ❖ 基因修饰：目的基因表达产物补偿致病基因的功能 ❖ 基因抑制：外源基因干扰、抑制有害基因的表达 ❖ 基因封闭：封闭特定基因的表达 ❖ “自杀基因”的应用 ❖ 免疫基因的治疗 ❖ 耐药基因的治疗
20
美国医学家W·F·安德森等人对腺甘脱氨 酶缺乏症（ADA缺乏症）的基因治疗，是 世界上第一个基因治疗成功的范例
6
基因诊断的特点
❖ 特异性高 检测目标是基因，为原始的致病因素
❖ 灵敏度高 待测标本往往微量，目的基因只需pg水平
❖ 稳定性高 基因的化学组成为核酸，比蛋白质稳定，且不需 处于活性状态
❖ 诊断范围广，适应性强 确切的诊断，也能确定与疾病的关联状态
❖ 临床应用前景好 7
基因诊断优点
❖ 从基因水平彻底揭示疾病的病因及发病机制 ❖ 显著提早产前诊断的时间 ❖ 无需对组织、器官或细胞进行选择 ❖ 快捷准确、安全
谢德尔，1999 21
22
23
24
分子诊断
利 用 PCR 技 术 或 PCR 与 分 子 杂 交 标记相结合，可 以快速准确地检 测出病原性物质。
25
分子诊断
遗传性疾病的诊断
羊水和胎盘绒毛膜检测
26
第一节酶联免疫吸附测定
❖ 抗体高度特异地与抗原分子结合 ❖ 通过抗原-抗体的特异识别反应进行检测
花费高，步骤多，无法区 分活的和死的寄生虫，有 时会有假阳性或假阴性
5
❖ 现代分子诊断技术主要是指应用免疫学和分 子生物学的方法对病原物质进行诊断检测
❖ 一种有效的诊断方法应具备： 1、专一性（specificity）强，诊断只对某一种病原菌分
子产生阳性反应 2、灵敏度(sensitivity)高 3、操作简单(simplicity)
1990年9月14日，安德森对一例患ADA缺乏症的4岁 女孩谢德尔进行基因治疗。这个4岁女孩由于遗传基因 有缺陷，自身不能生产ADA，先天性免疫功能不全， 只能生活在无菌的隔离帐里。他们将含有这个女孩自 己的白血球的溶液输入她左臂的一条静脉血管中，这 种白血球都已经过改造，有缺陷的基因已经被健康的 基因所替代。在以后的10个月内她又接受了7次这样的 治疗，同时也接受酶治疗。经治疗后，免疫功能日趋 健全，能够走出隔离帐，过上了正常人的生活。