分子診斷：應(yīng)用分子生物學(xué)方法檢測(cè)患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結(jié)構(gòu)或表達(dá)水平的變化而做出診斷的技術(shù)，稱(chēng)為分子診斷。分子診斷是預(yù)測(cè)診斷的主要方法，

既可以進(jìn)行個(gè)體遺傳病的診斷，也可以進(jìn)行產(chǎn)前診斷。分子診斷的材料包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)。

其中，PCR產(chǎn)品占據(jù)目前分子診斷的主要市場(chǎng)，基因芯片是分子診斷市場(chǎng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。PCR產(chǎn)品靈敏度高、特異性強(qiáng)、診斷窗口期短，可進(jìn)行定性、

定量檢測(cè)，可廣泛用于肝炎、性病、肺感染性疾病、優(yōu)生優(yōu)育、遺傳病基因、腫瘤等，填補(bǔ)了早期免疫檢測(cè)窗口期的檢測(cè)空白，為早期診斷、早期治療、

安全用血提供了有效的幫助。基因芯片是分子生物學(xué)、微電子、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科結(jié)合的結(jié)晶，綜合了多種現(xiàn)代高精尖技術(shù)，被專(zhuān)家譽(yù)為診斷行業(yè)的終極

產(chǎn)品。但其成本高、開(kāi)發(fā)難度大，目前產(chǎn)品種類(lèi)很少，只用于科研和藥物篩選等用途。

1.核酸分子雜交技術(shù) 具有一定互補(bǔ)序列和核苷酸單鏈在液相或固相中按堿基互補(bǔ)配對(duì)原則締合成異質(zhì)雙鏈的過(guò)程，稱(chēng)為核酸分子雜交。雜交的雙方是待

測(cè)核酸序列和探針序列。應(yīng)用該技術(shù)可對(duì)特定DNA或RNA序列進(jìn)行定性或定量檢測(cè)。

2.聚合酶鏈反應(yīng)（即Polymerase chain reaction，PCR）  原理：PCR是模板DNA，引物和四種脫氧核糖核昔三磷酸（dNTP）在DNA聚合酶作用下發(fā)生酶

促聚合反應(yīng)，擴(kuò)增出所需目的DNA。包括三個(gè)基本步驟：雙鏈DNA模板加熱變性成單鏈（變性）；在低溫下引物與單鏈DNA互補(bǔ)配對(duì)（退火）；在適宜

溫度下TapDNA聚合酶催化引物沿著模板DNA延伸。

3.生物芯片技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的分子生物學(xué)與微電子技術(shù)相結(jié)合的核酸分析檢測(cè)技術(shù)。最初的生物芯片技術(shù)主要目標(biāo)是用于DNA序列測(cè)定、基因表達(dá)譜

鑒定和基因突變體檢測(cè)和分析，所以又稱(chēng)為DNA芯片或基因芯片技術(shù)。由于目前這一技術(shù)已擴(kuò)展至免疫反應(yīng)、受體結(jié)合等非核酸領(lǐng)域，出現(xiàn)了蛋白質(zhì)芯片、

免疫芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片等，所以改稱(chēng)生物芯片技術(shù)更符合發(fā)展趨勢(shì)。

多年來(lái)，大部分分子診斷實(shí)驗(yàn)室的核心技術(shù)都主要集中在檢測(cè)特異性、相對(duì)較短的DNA或RNA片段上。該技術(shù)能診斷傳染性疾病、鑒別影響藥物代謝的

特殊基因變異型或檢測(cè)與疾病有關(guān)的基因，如與癌癥有關(guān)的基因。這些檢測(cè)的核心是實(shí)時(shí)定量聚合酶鏈反應(yīng)（PCR）、轉(zhuǎn)錄調(diào)節(jié)擴(kuò)增（TMA）、靶向擴(kuò)增

和信號(hào)擴(kuò)增等類(lèi)似技術(shù)的應(yīng)用。桑格排序和DNA片段分析或采用毛細(xì)電泳法的凝膠法都是分子診斷實(shí)驗(yàn)室的關(guān)鍵技術(shù)，但他們通常還包括檢測(cè)過(guò)程中的擴(kuò)

增步驟。為了能順利應(yīng)用那些采用DNA和RNA來(lái)診斷疾病的檢測(cè)，分子診斷實(shí)驗(yàn)室必須要使用定義明確的工作流程，從而得到穩(wěn)定的、有效的結(jié)果，而當(dāng)

前已存在能幫助診斷實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)每個(gè)工作流程流水化的特殊工具。檢測(cè)的基本流程如下所示：

3、檢測(cè)：獲得足夠的目標(biāo)物質(zhì)后，光型傳感器將讀取與即將檢測(cè)的目標(biāo)物質(zhì)相對(duì)應(yīng)的信號(hào)。信號(hào)必須是單一的或多樣的，從而實(shí)現(xiàn)在一次反應(yīng)

（如多通道檢測(cè)）中檢測(cè)到多種目標(biāo)物質(zhì)。

世界各國(guó)高度重視分子診斷技術(shù)的發(fā)展，基因芯片將成為新一代分子診斷試劑開(kāi)發(fā)的主流。基因芯片是分子生物學(xué)、微電子、計(jì)算機(jī)等多學(xué)科結(jié)合的結(jié)晶，

綜合了多種現(xiàn)代高精尖技術(shù)，被專(zhuān)家譽(yù)為“診斷行業(yè)的終極產(chǎn)品”。基因芯片具有同時(shí)能夠檢測(cè)多個(gè)靶點(diǎn)的功能，具有快速有效的特點(diǎn)。因而基因芯片成為

新一代分子診斷試劑的主要開(kāi)發(fā)方向，但其成本高、開(kāi)發(fā)難度大，目前產(chǎn)品種類(lèi)很少，只用于科研和藥物篩選等用途。目前基因芯片的大規(guī)模臨床應(yīng)用還

存在尚未克服的技術(shù)缺陷，主要是由于芯片診斷特異性和靈敏度低、芯片診斷成本高昂和芯片診斷配套儀器價(jià)格昂貴等原因。目前全球，雖然只有少數(shù)的

芯片可用于臨床診斷，但國(guó)內(nèi)基因芯片技術(shù)已經(jīng)處于世界領(lǐng)跑的地位。基因芯片技術(shù)將是熒光定量PCR 檢測(cè)技術(shù)最具挑戰(zhàn)的潛在對(duì)手，主要是：熒光定量

PCR 技術(shù)一次只能檢測(cè)一個(gè)或幾個(gè)目標(biāo)基因，而基因芯片技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量目標(biāo)基因的同時(shí)檢測(cè)。隨著人類(lèi)基因組計(jì)劃的進(jìn)展，基因芯片在國(guó)內(nèi)外已成

為研發(fā)熱點(diǎn)。若基因芯片技術(shù)迅速成熟并大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化，將對(duì)熒光定量PCR 檢測(cè)產(chǎn)生較大的沖擊。不過(guò)，目前基因芯片的大規(guī)模臨床應(yīng)用還存在尚未克服

的技術(shù)缺陷，主要是由于芯片診斷特異性和靈敏度低、芯片診斷成本高昂和芯片診斷配套儀器價(jià)格昂貴等原因，預(yù)計(jì)熒光定量PCR 檢測(cè)技術(shù)在今后5 到10 

年內(nèi)可保持領(lǐng)先。