分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的有效應(yīng)用

房丹丹 劉大鵬 劉文秀 徐東珠 邢麗麗

【摘 要】20世紀(jì)末，分子學(xué)在生物學(xué)領(lǐng)域呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢，基因克隆技術(shù)逐漸成熟，開創(chuàng)了全新后基因時(shí)代，分子診斷學(xué)技術(shù)的研究領(lǐng)域涉及面更廣、內(nèi)容更深入，獲得了前所未有的關(guān)注與發(fā)展，為遺傳病診斷、微生物檢驗(yàn)、免疫系統(tǒng)疾病診斷、腫瘤診斷與評(píng)估等供給參考依據(jù)與創(chuàng)新思路。本文對(duì)分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的有效應(yīng)用展開了簡要闡述，并分析了分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)應(yīng)用中的現(xiàn)存問題與未來展望。

【關(guān)鍵詞】分子生物學(xué)技術(shù);醫(yī)學(xué)檢驗(yàn);應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】R440【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】 B 【文章編號(hào)】1002-8714（2020）08-0091-01

引 言

分子生物學(xué)是將蛋白質(zhì)、核酸等作為主要探究對(duì)象的一種學(xué)科，而分子生物學(xué)相關(guān)技術(shù)則是建立于核酸生化前提下的一類技術(shù)手段，現(xiàn)階段這些技術(shù)已被普遍使用在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域之中，探索、研究的內(nèi)容囊括了DNA鑒定、核酸檢驗(yàn)及表達(dá)產(chǎn)物檢驗(yàn)分析[1]。此文以概述分子生物學(xué)技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域的實(shí)際運(yùn)用為主，并分析了此類技術(shù)的現(xiàn)存問題及未來發(fā)展趨勢。

1 分子生物學(xué)技術(shù)用于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工作中的簡要概述

生物實(shí)驗(yàn)及評(píng)估分析過程中，經(jīng)常接觸到的分子生物技術(shù)種類較多，當(dāng)中，分子生物傳感器屬于依據(jù)分子生物進(jìn)行結(jié)合的固定性技術(shù)，該技術(shù)將生物識(shí)別原件結(jié)合于換能器上，而待檢驗(yàn)物品（樣品）能和生物傳感器形成特異性反應(yīng)，進(jìn)而分子生物傳感器對(duì)所檢驗(yàn)的對(duì)象實(shí)施內(nèi)部技術(shù)鑒定，并將識(shí)別、鑒定的分子以信號(hào)方式進(jìn)行傳遞，傳遞方式包括光信號(hào)、電信號(hào)[2]。殘留的待檢驗(yàn)物質(zhì)將利用下一程序展開定性檢驗(yàn)以及綜合分析。檢驗(yàn)液體物品時(shí)，會(huì)檢出微量小分子物質(zhì)、蛋白物質(zhì)及核酸，這些物質(zhì)基本屬于小分子類物質(zhì)，但分子生物傳感器均能檢測出來。與此同時(shí)，醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中運(yùn)用的現(xiàn)代技術(shù)程序相當(dāng)復(fù)雜，能為臨床疾病判定、病患病情評(píng)估等提供有效參考信息，以核酸生化為前提的分子生物學(xué)技術(shù)能為臨床主治醫(yī)生提供一種新式檢驗(yàn)手段，促使臨床診斷和病情分析等工作的效率、質(zhì)量進(jìn)一步提升。

2 醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)工作中分子生物學(xué)技術(shù)的實(shí)際運(yùn)用

2.1醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中分子生物芯片技術(shù)的應(yīng)用

分子生物芯片技術(shù)（MolecularBiochipTechnology）在我國的應(yīng)用起步與西方發(fā)達(dá)國家相比相對(duì)較晚。根據(jù)《2017-2022年中國生物芯片市場評(píng)估及投資前景預(yù)測報(bào)告》調(diào)查報(bào)告來看，從2008年開始，截止2015年（見圖1），我國生物芯片技術(shù)的市場規(guī)模依舊在不斷擴(kuò)大。所謂生物芯片主要起源于DNA雜交探針技術(shù)與半導(dǎo)體工業(yè)技術(shù)的相互結(jié)合，因此又將其稱作蛋白芯片或基因芯片。該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用是根據(jù)分子間特異性相互作用的原理，將各個(gè)領(lǐng)域不連續(xù)的分析過程，尤其是生命科學(xué)不連續(xù)的分析過程借助硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)（MicroBiochemicalAnalysisSystem）實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確并快速獲取細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物組分信息，便于臨床診斷與治療。從目前來看，分子生物芯片技術(shù)的發(fā)展使得人類對(duì)各種疾病的認(rèn)識(shí)更為準(zhǔn)確，當(dāng)然這也是傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)無法適應(yīng)現(xiàn)代高端醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)的一種側(cè)面反映。因此分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用則更具價(jià)值，但也必須隨著時(shí)代的變化與技術(shù)的革新而隨之轉(zhuǎn)變發(fā)展方向或更新?lián)Q代，只有這樣才能真正的促進(jìn)分子生物芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域的發(fā)展、完善、轉(zhuǎn)型與升級(jí)。

2.2分子生物傳感器

分子生物傳感器是一種對(duì)生物物質(zhì)敏感并可以將其濃度轉(zhuǎn)換為電信號(hào)進(jìn)行檢驗(yàn)的儀器，是以固定化的生物分子作為識(shí)別原件與適當(dāng)?shù)睦砘瘬Q能器以及信號(hào)放大器裝置構(gòu)成的一整套分析系統(tǒng)。分子生物傳感器可以廣泛地應(yīng)用于人體體液中一些小分子有機(jī)物、生物大分子等多種物質(zhì)的檢驗(yàn)檢測中。這些項(xiàng)目都為病情的診斷、職業(yè)環(huán)境的監(jiān)測提供了可靠的分析數(shù)據(jù)。

2.3PCR技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用

聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（PCR）又稱多聚酶鏈反應(yīng)或無細(xì)胞克隆技術(shù)，是一種于生物體細(xì)胞外經(jīng)酶促合成特異DNA或DNA片段的技術(shù)。PCR技術(shù)是由高溫變性、低溫退火與適溫延伸三大環(huán)節(jié)多次循環(huán)構(gòu)成，主要是受到特異耐熱的TaqDNA聚合酶的催化而形成的DNA聚合酶催化反應(yīng)?，F(xiàn)今，全球依靠PCR技術(shù)進(jìn)行感染性疾病診斷的人數(shù)達(dá)到幾千萬。1995年、1998年里美國臨床檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)與國際臨床化學(xué)學(xué)會(huì)前后頒布了關(guān)于分子擴(kuò)增應(yīng)用于臨床診斷的質(zhì)量評(píng)估文件等準(zhǔn)則，充分凸顯了PCR技術(shù)在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域的受重視程度?，F(xiàn)如今，PCR在免疫學(xué)、微生物學(xué)、食品檢測、腫瘤學(xué)、遺傳學(xué)等多領(lǐng)域均得到了應(yīng)用，而在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中的應(yīng)用不但可使樣品檢測的可靠性與準(zhǔn)確性得到保證，還可達(dá)到節(jié)省人力、物力與財(cái)力的目的，社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益較高，值得推廣應(yīng)用。傳統(tǒng)培養(yǎng)檢測、免疫測定技術(shù)存在諸多不足，隨著PCR技術(shù)的進(jìn)步與完善，現(xiàn)已發(fā)展至實(shí)時(shí)熒光定量PCR技術(shù)、實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)、連接酶鏈反應(yīng)（LCR）等，這些新技術(shù)靈敏度更高、特異性更強(qiáng)，將在醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)領(lǐng)域發(fā)揮更大作用。

2.4DNA測序技術(shù)

DNA測序技術(shù)可以為臨床疾病的分子診斷提供最精確的判定依據(jù)。第一代測序以雙脫氧末端終止法為主，缺點(diǎn)是費(fèi)用高、速度慢。第二代測序以焦磷酸測序、合成測序和芯片測序三大技術(shù)平臺(tái)為代表，使DNA測序進(jìn)入了通量高、成本低、規(guī)模大的時(shí)代。第三代測序以單分子實(shí)時(shí)測序?yàn)橹鳎俣雀臁?/p>

結(jié) 語

現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用價(jià)值極高，尤其是在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)檢測中的應(yīng)用價(jià)值更為突出與明顯。它作為生命科學(xué)中進(jìn)展迅速的前沿學(xué)科，其理論和技術(shù)在各個(gè)醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的滲透不僅促進(jìn)了我國基礎(chǔ)醫(yī)療技術(shù)的發(fā)展，也帶動(dòng)了醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)向更好的方向發(fā)展，是我國乃至全世界基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等方面的基本理論知識(shí)和基本能力，當(dāng)然也為我國傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)，如中醫(yī)學(xué)、藏醫(yī)學(xué)、蒙醫(yī)學(xué)向現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型提供了理論基礎(chǔ)。但必須注意的是，要想將現(xiàn)代分子生物學(xué)科學(xué)、合理、有效地應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中，還必須具備相應(yīng)的基本理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能，如臨床疾病診斷、臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)、基本知識(shí)、醫(yī)用化學(xué)、醫(yī)用物理學(xué)、基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)、數(shù)理統(tǒng)計(jì)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用、各種常用醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)分析儀器構(gòu)造和操作方法以及扎實(shí)的與健康相關(guān)基本理論知識(shí)和良好的臨床醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)科研工作能力等。只有這樣，才能有效將現(xiàn)代分子生物學(xué)技術(shù)真正地應(yīng)用到醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)，從而為各個(gè)臨床醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中各類疾病的預(yù)防、診斷、治療、評(píng)估提供行之有效的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn)

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