一、分子診斷技術是什么技術
分子診斷技術(shu)是(shi)指以DNA和RNA為診斷材料(liao),用分子生(sheng)物學技術(shu)通(tong)過檢(jian)測基因的(de)存在(zai)、缺陷或(huo)(huo)表達異(yi)常,從而對人(ren)體狀態和疾病作出診斷的(de)技術(shu)。其(qi)基本原理(li)是(shi)檢(jian)測DNA或(huo)(huo)RNA的(de)結構是(shi)否(fou)變化、量的(de)多(duo)少(shao)及表達功能是(shi)否(fou)異(yi)常,以確定受(shou)檢(jian)者有無基因水(shui)平的(de)異(yi)常變化,對疾病的(de)預(yu)防(fang)、預(yu)測、診斷、治療(liao)和預(yu)后(hou)具有重要意義。
二、分子診斷技術有哪些
分子(zi)診(zhen)斷技術(shu)有很(hen)多,目(mu)前上市的分子(zi)診(zhen)斷技術(shu)按照技術(shu)原理大(da)致(zhi)可分為五大(da)類:
1、PCR技術
即基因(yin)擴(kuo)增(zeng)技術(shu)這(zhe)一技術(shu)將(jiang)DNA的(de)變性(xing)(xing)原理(li)以(yi)及(ji)復性(xing)(xing)原理(li)加以(yi)利(li)用,采用適(shi)溫(wen)延伸、高溫(wen)變性(xing)(xing)以(yi)及(ji)低溫(wen)復性(xing)(xing),讓核酸片段實現了體外(wai)擴(kuo)增(zeng),可將(jiang)極微(wei)量的(de)目標DNA特異地(di)擴(kuo)增(zeng)上(shang)百萬倍(bei),從(cong)而(er)提高對DNA分(fen)子(zi)的(de)分(fen)析和檢測,
因為(wei)PCR有(you)著(zhu)很(hen)高的靈敏度以及特異(yi)性,而且簡便快速(su),所以這(zhe)種技術已經成(cheng)為(wei)目前(qian)臨床基(ji)因擴增(zeng)實(shi)驗室接受程度最(zui)高的技術。PCR技術可分為(wei)定(ding)量(liang)PCR和常規(gui)PCR,定(ding)量(liang)PCR分為(wei)實(shi)時熒光定(ding)量(liang)PCR(RT-PCR)和數字PCR。
2、分子雜交技術
分(fen)子雜(za)交(jiao)就(jiu)是指兩條有(you)著同(tong)源(yuan)序列的(de)核(he)酸(suan)單鏈,通過堿基互補配(pei)對這(zhe)一原(yuan)則相結合,進而(er)形成雙鏈的(de)這(zhe)一過程,它能夠通過已(yi)知序列的(de)基因探針(zhen)對目標序列加以捕獲和檢(jian)測(ce)(ce)。進行雜(za)交(jiao)的(de)雙方(fang)分(fen)別(bie)是探針(zhen)以及有(you)待探測(ce)(ce)的(de)核(he)酸(suan),有(you)待檢(jian)測(ce)(ce)的(de)對象可以選(xuan)擇基因組的(de)DNA,也(ye)(ye)可以選(xuan)擇細(xi)胞(bao)總DNA,可以對其(qi)進行提純,也(ye)(ye)可以對其(qi)進行細(xi)胞(bao)之(zhi)內的(de)雜(za)交(jiao),也(ye)(ye)就(jiu)是細(xi)胞(bao)原(yuan)位雜(za)交(jiao)。必須對探針(zhen)進行標記,這(zhe)樣才可以進行示蹤以及檢(jian)測(ce)(ce)。
核酸分(fen)子(zi)(zi)雜交因(yin)(yin)具(ju)有高(gao)靈(ling)敏(min)度(du)(du)和高(gao)特異性(xing)(xing),在分(fen)子(zi)(zi)生物(wu)學領域中已廣泛(fan)地使用(yong)于克(ke)隆(long)基因(yin)(yin)的(de)(de)篩選、基因(yin)(yin)組中特定(ding)基因(yin)(yin)序(xu)列的(de)(de)定(ding)性(xing)(xing)、定(ding)量檢(jian)(jian)測等方面因(yin)(yin)為核酸分(fen)子(zi)(zi)雜交的(de)(de)靈(ling)敏(min)度(du)(du)以及(ji)特異性(xing)(xing)都很高(gao),因(yin)(yin)此這一技(ji)術已經(jing)在克(ke)隆(long)基因(yin)(yin)篩選以及(ji)基因(yin)(yin)組之中待測的(de)(de)基因(yin)(yin)序(xu)列定(ding)性(xing)(xing)、定(ding)量檢(jian)(jian)測之中得到了廣泛(fan)的(de)(de)應用(yong)。
3、基因測序技術
基(ji)因(yin)測序是直接獲(huo)得(de)核(he)酸(suan)(suan)序列信(xin)息的(de)唯一(yi)(yi)技(ji)術(shu)(shu)手段,是分(fen)(fen)子(zi)(zi)診斷技(ji)術(shu)(shu)的(de)一(yi)(yi)項重要分(fen)(fen)支。雖然分(fen)(fen)子(zi)(zi)雜交(jiao)、分(fen)(fen)子(zi)(zi)構象變異或(huo)定(ding)量PCR技(ji)術(shu)(shu)在(zai)近幾年已得(de)到(dao)了長足的(de)發展,但其對于(yu)核(he)酸(suan)(suan)的(de)鑒定(ding)都僅(jin)僅(jin)停留在(zai)間接推斷的(de)假設上,因(yin)此(ci)對基(ji)于(yu)特定(ding)基(ji)因(yin)序列檢(jian)測的(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)診斷,核(he)酸(suan)(suan)測序仍是技(ji)術(shu)(shu)上的(de)金標準。
目前,基因測序技術已發展(zhan)到第三代。
4、核酸質譜技術
核酸分析所使用的質(zhi)譜(pu)電(dian)(dian)離技術(shu)主(zhu)要還(huan)是采用ESI和MALDI。簡單來(lai)講,兩(liang)種電(dian)(dian)離技術(shu)都(dou)是軟電(dian)(dian)離,ESI檢(jian)測(ce)的特點是生物(wu)大(da)分子帶多個電(dian)(dian)荷,質(zhi)荷比范(fan)圍(wei)基本在2000Da以下區間,從而能檢(jian)測(ce)幾(ji)(ji)萬乃(nai)至更大(da)的生物(wu)分子;而MALDI常得到單電(dian)(dian)荷峰(feng),與飛行時間(TOF)分析器搭(da)配,檢(jian)測(ce)范(fan)圍(wei)可以到幾(ji)(ji)十萬道爾頓。
質譜(pu)技(ji)術相比于其他檢測技(ji)術具(ju)有(you)快(kuai)速、準確(que)、靈(ling)敏度高、高通量等優點,近年(nian)來在核(he)酸(suan)的(de)高級結(jie)構鑒定(ding)、寡核(he)苷酸(suan)與小(xiao)分子的(de)相互作用(yong)、DNA損傷與修飾等領域有(you)著廣(guang)泛的(de)應(ying)用(yong)。
5、生物芯片技術
生物芯片(pian)技術通過(guo)微加工和微電子技術,在固相基質(zhi)表面集(ji)成密集(ji)排列的分子微陣列,以(yi)實(shi)現(xian)對核酸、細胞(bao)、蛋白(bai)質(zhi)、組(zu)織以(yi)及(ji)其(qi)他生物分子進(jin)行高效、準確的檢測(ce)。生物芯片(pian)技術的本(ben)質(zhi)特征(zheng)是將(jiang)生命科學研究中的樣品制備、生化(hua)(hua)反應以(yi)及(ji)檢測(ce)分析等(deng)過(guo)程實(shi)現(xian)連續(xu)化(hua)(hua)、集(ji)成化(hua)(hua)及(ji)微型化(hua)(hua)。
生(sheng)物芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)技(ji)術(shu)將(jiang)分(fen)子生(sheng)物學以及(ji)微電子技(ji)術(shu)之(zhi)間進行有效結合,因(yin)此又(you)被稱作基因(yin)芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)技(ji)術(shu)或(huo)者(zhe)是DNA芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)技(ji)術(shu),在(zai)當今,這(zhe)一(yi)技(ji)術(shu)在(zai)免疫反應以及(ji)受體結合等的這(zhe)些(xie)非核酸領域(yu)之(zhi)中得到了廣泛的擴展,出現了組織芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)、細胞芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)、免疫芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)以及(ji)蛋白質芯(xin)(xin)(xin)片(pian)(pian)等。
三、分子診斷技術在臨床上的應用
在現代醫(yi)學領(ling)域,分子診斷技術的應(ying)用非(fei)常(chang)廣泛,主要(yao)用于傳染病的診斷、流(liu)行(xing)病的調(diao)查(cha)、食品衛(wei)生檢查(cha)、腫瘤和遺傳病的早(zao)期(qi)診斷及法(fa)醫(yi)鑒定等各個領(ling)域的研究。