一、分子診斷技術(shù)是什么技術(shù)
分子診斷技術(shù)是指以DNA和RNA為診斷材料,用分子生物學(xué)技術(shù)通過檢測基因的存在、缺陷或表達異常,從而對人體狀態(tài)和疾病作出診斷的技術(shù)。其基本原理是檢測DNA或RNA的結(jié)構(gòu)是否變化、量的多少及表達功能是否異常,以確定受檢者有無基因水平的異常變化,對疾病的預(yù)防、預(yù)測、診斷、治療和預(yù)后具有重要意義。
二、分子診斷技術(shù)有哪些
分子診斷技術(shù)有很多,目前上市的分子診斷技術(shù)按照技術(shù)原理大致可分為五大類:
1、PCR技術(shù)
即基因擴增技術(shù)這一技術(shù)將DNA的變性原理以及復(fù)性原理加以利用,采用適溫延伸、高溫變性以及低溫復(fù)性,讓核酸片段實現(xiàn)了體外擴增,可將極微量的目標DNA特異地擴增上百萬倍,從而提高對DNA分子的分析和檢測,
因為PCR有著很高的靈敏度以及特異性,而且簡便快速,所以這種技術(shù)已經(jīng)成為目前臨床基因擴增實驗室接受程度最高的技術(shù)。PCR技術(shù)可分為定量PCR和常規(guī)PCR,定量PCR分為實時熒光定量PCR(RT-PCR)和數(shù)字PCR。
2、分子雜交技術(shù)
分子雜交就是指兩條有著同源序列的核酸單鏈,通過堿基互補配對這一原則相結(jié)合,進而形成雙鏈的這一過程,它能夠通過已知序列的基因探針對目標序列加以捕獲和檢測。進行雜交的雙方分別是探針以及有待探測的核酸,有待檢測的對象可以選擇基因組的DNA,也可以選擇細胞總DNA,可以對其進行提純,也可以對其進行細胞之內(nèi)的雜交,也就是細胞原位雜交。必須對探針進行標記,這樣才可以進行示蹤以及檢測。
核酸分子雜交因具有高靈敏度和高特異性,在分子生物學(xué)領(lǐng)域中已廣泛地使用于克隆基因的篩選、基因組中特定基因序列的定性、定量檢測等方面因為核酸分子雜交的靈敏度以及特異性都很高,因此這一技術(shù)已經(jīng)在克隆基因篩選以及基因組之中待測的基因序列定性、定量檢測之中得到了廣泛的應(yīng)用。
3、基因測序技術(shù)
基因測序是直接獲得核酸序列信息的唯一技術(shù)手段,是分子診斷技術(shù)的一項重要分支。雖然分子雜交、分子構(gòu)象變異或定量PCR技術(shù)在近幾年已得到了長足的發(fā)展,但其對于核酸的鑒定都僅僅停留在間接推斷的假設(shè)上,因此對基于特定基因序列檢測的分子診斷,核酸測序仍是技術(shù)上的金標準。
目前,基因測序技術(shù)已發(fā)展到第三代。
4、核酸質(zhì)譜技術(shù)
核酸分析所使用的質(zhì)譜電離技術(shù)主要還是采用ESI和MALDI。簡單來講,兩種電離技術(shù)都是軟電離,ESI檢測的特點是生物大分子帶多個電荷,質(zhì)荷比范圍基本在2000Da以下區(qū)間,從而能檢測幾萬乃至更大的生物分子;而MALDI常得到單電荷峰,與飛行時間(TOF)分析器搭配,檢測范圍可以到幾十萬道爾頓。
質(zhì)譜技術(shù)相比于其他檢測技術(shù)具有快速、準確、靈敏度高、高通量等優(yōu)點,近年來在核酸的高級結(jié)構(gòu)鑒定、寡核苷酸與小分子的相互作用、DNA損傷與修飾等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。
5、生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)通過微加工和微電子技術(shù),在固相基質(zhì)表面集成密集排列的分子微陣列,以實現(xiàn)對核酸、細胞、蛋白質(zhì)、組織以及其他生物分子進行高效、準確的檢測。生物芯片技術(shù)的本質(zhì)特征是將生命科學(xué)研究中的樣品制備、生化反應(yīng)以及檢測分析等過程實現(xiàn)連續(xù)化、集成化及微型化。
生物芯片技術(shù)將分子生物學(xué)以及微電子技術(shù)之間進行有效結(jié)合,因此又被稱作基因芯片技術(shù)或者是DNA芯片技術(shù),在當(dāng)今,這一技術(shù)在免疫反應(yīng)以及受體結(jié)合等的這些非核酸領(lǐng)域之中得到了廣泛的擴展,出現(xiàn)了組織芯片、細胞芯片、免疫芯片以及蛋白質(zhì)芯片等。
三、分子診斷技術(shù)在臨床上的應(yīng)用
在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,分子診斷技術(shù)的應(yīng)用非常廣泛,主要用于傳染病的診斷、流行病的調(diào)查、食品衛(wèi)生檢查、腫瘤和遺傳病的早期診斷及法醫(yī)鑒定等各個領(lǐng)域的研究。