浅析现代分子生物学技术在医学检验技术中的应用

浅析现代分子生物学技术在医学检验技术中的应用

扈晓东 1 马继登 2

1. 青海省警官学院 青海省西宁市 810007

2.青海省人民医院检验科 青海省西宁市810007

摘要：20世纪末，分子学在生物学领域呈现出快速发展的趋势，基因克隆技术逐渐成熟，开创了全新后基因时代，分子诊断学技术的研究领域涉及面更广、内容更深入，获得了前所未有的关注与发展，为遗传病诊断、微生物检验、免疫系统疾病诊断、肿瘤诊断与评估等供给参考依据与创新思路。本文对分子生物学技术在医学检验中的有效应用展开了简要阐述，并分析了分子生物学技术在医学检验应用中的现存问题与未来展望。

关键词：分子生物学技术；医学检验；应用

1 PCR技术在医学检验中的应用

聚合酶链式反应（PCR）又称多聚酶链反应或无细胞克隆技术，是一种于生物体细胞外经酶促合成特异DNA或DNA片段的技术。PCR技术是由高温变性、低温退火与适温延伸三大环节多次循环构成，主要是受到特异耐热的TaqDNA聚合酶的催化而形成的DNA聚合酶催化反应。现今，全球依靠PCR技术进行感染性疾病诊断的人数达到几千万。1995年、1998年里美国临床检验标准委员会与国际临床化学学会前后颁布了关于分子扩增应用于临床诊断的质量评估文件等准则，充分凸显了PCR技术在医学检验领域的受重视程度。现如今，PCR在免疫学、微生物学、食品检测、肿瘤学、遗传学等多领域均得到了应用，而在医学检验中的应用不但可使样品检测的可靠性与准确性得到保证，还可达到节省人力、物力与财力的目的，社会与经济效益较高，值得推广应用。传统培养检测、免疫测定技术存在诸多不足，随着PCR技术的进步与完善，现已发展至实时荧光定量PCR技术、实时定量PCR技术、连接酶链反应（LCR）等，这些新技术灵敏度更高、特异性更强，将在医学检验领域发挥更大作用。

2分子生物遗传器在医学检验中的应用

分子生物传感器是把传感技术和分子生物诊断技术彼此结合的一门新技术。分子生物传感器即借助一定的生物或化学的固定技术，把生物识别元件（细胞、酶、微生物、蛋白、抗原等）固定于换能器，在待测物和生物识别元件出现特异性反应后，经换能器把出现的反应结果转化成能输出、检测的电信号与光信号等，进而对待测物质作定量与定性分析，实现快捷准确检测。分子生物传感器被应用于检测小分子有机物、核酸、体液内微量蛋白等各类物质。如某学者将某受检者体液抽出作为标本，对标本微量蛋白或小分子有机物质展开研究，该学者把这些标本和分子生物传感器接触，标本展现出的特异性与其他物质存在差异，这些均可为临床病情诊断与评估提供依据。

近两年，高精密度生物传感器技术的应用将临床病原微生物检测的研究推向了新高度。目前应用较多的生物传感器类型有压电生物传感器、光学生物传感器与电化学生物传感器，而光学生物传感器在病原微生物检测中的应用研究更深入，而以表面与荧光等离激元为主的光学生物传感器因灵敏性与选择性较强，能快速检测毒素、污染物、病原菌等，故而在生物分析领域应用较广。

3分子生物芯片技术在医学检验中的应用

生物芯片技术是集化学、微电子学、计算机科学、生物学等多学科为一体的高度交叉的新技术，有一定的研究价值，产业化发展前景可观。现今，生物芯片技术通过十多年发展研究已日趋完善，自动化程度高、操作简单方便，为“后基因组计划”时期基因功能研究与现代一些科学与医学诊断学发展供给了有力工具。在人类基因组计划（HCP）完成之际，蛋白质计划也成功启动，蛋白序列、基因序列数据与功能数据增长速度非常快，传统生物技术的应用已和这种数据倍增的现状不匹配，生命科学的研究对生物技术的要求更高，在这一背景下生物芯片技术应运而生。生物芯片概念界定出自计算机芯片却和计算机芯片存在差异，从狭义视角来对生物芯片进行阐述即微阵列芯片，具体涉及蛋白质微阵列、cDNA微阵列、小分子化合物微阵列与寡核有酸微阵列。分析的基本单位即在某一尺寸的基片（如塑料、硅片等）表层且以点阵形式固定的一系列可寻址的识别分子，点阵里所有点均可看成一个传感器的探头。芯片表层固定的分子于某方面来讲和被检测物发生反应，结果借助酶标法、化学荧光法得到显示，后用扫描仪等仪器记录，再依靠专业计算机软件展开分析。从广义视角来对生物芯片进行阐述即对生物成分或生物分子展开快速且给予分析与处理的厘米见方的固体薄型器件。生物芯片信息量大、操作便利，操作快速简单、试剂用量小等特征，在科学研究、临床诊断与流行病学筛查中均发挥了作用，生物芯片的出现还为人类供给了高效率、高通量肿瘤学研究方法。生物芯片技术在临床医学检验领域中进行细菌/病毒、遗传性疾病、自身免疫性疾病的免疫标志物的检测以及肿瘤免疫标志物的单一检测与联检等，应用前景可观。

相较于欧洲发达国家，分子生物芯片技术在我国的应用时间不长。由《2017—2022年中国生物芯片市场评估及投资前景预测报告》数据结果得知，2008—2015年间我国生物芯片技术市场规模呈现出持续扩大的趋势（见图1）。而生物芯片最早是源于DNA杂交探针技术和半导体工业技术的结合，故而也被称为蛋白芯片或基因芯片。分子生物芯片技术的应用主要结合分子间特异性彼此作用的原理，把多领域不连续的分析过程，特别是生命科学不连续分析过程依靠硅芯片或玻璃芯片表层的微型生物化学分析系统来实现基因、细胞与蛋白质等组分信息的准确获得，为临床诊断和治疗提供信息。现今，分子生物芯片技术的发展让人类对疾病的认知程度更高，这也属于传统医学不能跟上现代高端医学检验步调的表现，更加证明了分子生物芯片技术的应用价值，不过也需结合时代变化与技术改革方向进行更替换代，唯有如此方可使分子生物芯片技术更加完善，在医学检验领域长期发挥作用。

4分子生物纳米技术在医学检验中的应用

分子生物纳米技术是现今国内外生物技术领域研究的热点课题，在临床医学与卫生领域极具应用价值，虽现今各个生命科学域检测技术已较成熟，但并非所有检测方法的结果均准确无误，而哪种检测技术的准确度更高，那么该技术的应用价值就更大，这属于分子生物纳米技术的独特优势。对分子生物纳米技术来讲，具体涉及纳米电子学、纳米材料、纳米药物学、纳米动力学。现今分子生物纳米技术能够依靠自组装法达到于细胞中置放符合要求的零件或组件实现新材料构建的目的，这推动了现代医学发展之际，对现代医学检验的研究而言也属于一项新突破。

结语：

现代分子生物学技术在各个领域中的应用价值极高，尤其是在现代医学检测中的应用价值更为突出与明显。它作为生命科学中进展迅速的前沿学科，其理论和技术在各个医学领域中的渗透不仅促进了我国基础医疗技术的发展，也带动了医学检验向更好的方向发展，是我国乃至全世界基础医学、临床医学等方面的基本理论知识和基本能力，当然也为我国传统医学，如中医学、藏医学、蒙医学向现代化转型提供了理论基础。

参考文献：

[1]戴璟瑜,刘宜兵,汤明生,等.分子生物学技术在内镜下括约肌切开术后患者胆道微生物群变化的应用研究[J].中国卫生标准管理,2018,9(8):19-21.

[2]王晶莹.临床医学生化检验质量的影响因素分析[J].名医,2018(08):107.