分子診斷：應用分子生物學方法檢測患者體內遺傳物質的結構或表達水平的變化而做出診斷的技術，稱為分子診斷。分子診斷是預測診斷的主要方法，

既可以進行個體遺傳病的診斷，也可以進行產前診斷。分子診斷的材料包括DNA、RNA和蛋白質。

其中，PCR產品占據目前分子診斷的主要市場，基因芯片是分子診斷市場發展的主要趨勢。PCR產品靈敏度高、特異性強、診斷窗口期短，可進行定性、

定量檢測，可廣泛用于肝炎、性病、肺感染性疾病、優生優育、遺傳病基因、腫瘤等，填補了早期免疫檢測窗口期的檢測空白，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、微電子、計算機等多學科結合的結晶，綜合了多種現代高精尖技術，被專家譽為診斷行業的終極

產品。但其成本高、開發難度大，目前產品種類很少，只用于科研和藥物篩選等用途。

1.核酸分子雜交技術 具有一定互補序列和核苷酸單鏈在液相或固相中按堿基互補配對原則締合成異質雙鏈的過程，稱為核酸分子雜交。雜交的雙方是待

測核酸序列和探針序列。應用該技術可對特定DNA或RNA序列進行定性或定量檢測。

2.聚合酶鏈反應（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聚合酶作用下發生酶

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

溫度下TapDNA聚合酶催化引物沿著模板DNA延伸。

3.生物芯片技術是近年發展起來的分子生物學與微電子技術相結合的核酸分析檢測技術。最初的生物芯片技術主要目標是用于DNA序列測定、基因表達譜

鑒定和基因突變體檢測和分析，所以又稱為DNA芯片或基因芯片技術。由于目前這一技術已擴展至免疫反應、受體結合等非核酸領域，出現了蛋白質芯片、

免疫芯片、細胞芯片、組織芯片等，所以改稱生物芯片技術更符合發展趨勢。

多年來，大部分分子診斷實驗室的核心技術都主要集中在檢測特異性、相對較短的DNA或RNA片段上。該技術能診斷傳染性疾病、鑒別影響藥物代謝的

特殊基因變異型或檢測與疾病有關的基因，如與癌癥有關的基因。這些檢測的核心是實時定量聚合酶鏈反應（PCR）、轉錄調節擴增（TMA）、靶向擴增

和信號擴增等類似技術的應用。桑格排序和DNA片段分析或采用毛細電泳法的凝膠法都是分子診斷實驗室的關鍵技術，但他們通常還包括檢測過程中的擴

增步驟。為了能順利應用那些采用DNA和RNA來診斷疾病的檢測，分子診斷實驗室必須要使用定義明確的工作流程，從而得到穩定的、有效的結果，而當

前已存在能幫助診斷實驗室實現每個工作流程流水化的特殊工具。檢測的基本流程如下所示：

3、檢測：獲得足夠的目標物質后，光型傳感器將讀取與即將檢測的目標物質相對應的信號。信號必須是單一的或多樣的，從而實現在一次反應

（如多通道檢測）中檢測到多種目標物質。

世界各國高度重視分子診斷技術的發展，基因芯片將成為新一代分子診斷試劑開發的主流。基因芯片是分子生物學、微電子、計算機等多學科結合的結晶，

綜合了多種現代高精尖技術，被專家譽為“診斷行業的終極產品”。基因芯片具有同時能夠檢測多個靶點的功能，具有快速有效的特點。因而基因芯片成為

新一代分子診斷試劑的主要開發方向，但其成本高、開發難度大，目前產品種類很少，只用于科研和藥物篩選等用途。目前基因芯片的大規模臨床應用還

存在尚未克服的技術缺陷，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格昂貴等原因。目前全球，雖然只有少數的

芯片可用于臨床診斷，但國內基因芯片技術已經處于世界領跑的地位。基因芯片技術將是熒光定量PCR 檢測技術最具挑戰的潛在對手，主要是：熒光定量

PCR 技術一次只能檢測一個或幾個目標基因，而基因芯片技術可以實現對大量目標基因的同時檢測。隨著人類基因組計劃的進展，基因芯片在國內外已成

為研發熱點。若基因芯片技術迅速成熟并大規模產業化，將對熒光定量PCR 檢測產生較大的沖擊。不過，目前基因芯片的大規模臨床應用還存在尚未克服

的技術缺陷，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格昂貴等原因，預計熒光定量PCR 檢測技術在今后5 到10 

年內可保持領先。