近年来，随着生物学和临床医学的高速发展，以及对诊断精准度的迫切需求，分子诊断技术得到了发展飞速。

分子诊断技术主要是用分子生物学标记物对病原体遗传物质包括DNA、RNA等进行检测，从而达到疾病预测、诊断以及随访监测的目的。

分子诊断技术从技术原理看，可以将上市分子诊断技术大致分为PCR技术、测序、分子杂交技术、质谱以及生物芯片技术。

1985年，美国科学家Kary Mullis发明了基于分子诊断技术的PCR技术，并于1993年获得了诺贝尔化学奖，至今已有超过30年的发展历史。基于分子诊断技术的PCR技术就是聚合酶链式反应技术，通过体外提存DNA，在热启动 Taq 酶等聚合酶的作用下，经过变性、退火、延伸等步骤，对DNA进行百万级扩增，从而达到荧光定量PCR仪可以检测的量。

1、PCR技术（基于分子诊断技术之核酸检测）

基于分子诊断技术的PCR技术目前已经发展到三代，从定性、定量到数字PCR技术，但是最常用的还是定量技术，也就是咱们常说的荧光定量PCR技术（Real-Time PCR）。通过在反应体系中能够监测病原体的数值变化，为临床提供精准的检测数据，从而指导用药，在肝炎、肠道、生殖道等病原体的应用中已经非常普及。

数字PCR技术是目前一直在深入研发的技术，可以用于肿瘤基因突变检测，真菌感染检测。相比荧光定量PCR技术，该类分子诊断技术的检测线更低，检测范围更广，但是由于技术不是非常成熟，目前还是用于科研居多。

2、基因测序技术（基于分子诊断技术之核酸检测）

基于分子诊断技术的基因测序技术最经典的是sanger测序技术，也就是一代测序技术，在HIV耐药、肝炎耐药中应用普遍。

目前临床常用的分子诊断技术是NGS，也被称为高通量测序技术，通过DNA提取、DNA文库构建、DNA扩增、测序，最后进行生信分析等步骤将病原体的遗传物质进行全面的检测。由于临床对于病原体了解的迫切需求，NGS在病原体的检测中已经非常常见，每次检测可以达到几万种病原体同时检测，检测通量非常高。除此以外，在肿瘤和遗传方面也有非常好的应用，对于临床中的疑难杂症，可以多方面筛查，精准发现致病原因。

但是该分子诊断技术也存在很多缺点，例如检测时间较长，检测费用昂贵，没有确定的临床标准，对于检验人员的专业要求非常高。随之而来就诞生了第三代测序技术，该技术以单分子为目标的边合成边测序，该技术不需要PCR扩增，可直接对单分子进行检测，测序成本进一步降低，可以直接读取DNA或者RNA的序列。该优势大大改善临床基因测序的成本、速度。但是这也意味着通量有限，并不适合做全基因组测序，所以目前临床普及度最高的还是二代测序技术。

3、分子杂交技术（基于分子诊断技术之核酸检测）

基于分子诊断技术的分子杂交技术，是利用DNA变性与复性的原理，在某些物质的作用下DNA双链解链后，在DNA复性重新形成双螺旋结构时，把放射素标记的DNA单链分子或者DNA与RNA的混合物放在同一溶液中进行反应，通过分子杂交与目标基因进行结合，从而把目标基因显示出来，像电泳、PCR溶解曲线，都是这一技术的延伸。

该技术在地贫基因检测中应用较为常见。该技术的一大缺点是结果需要人工判读，带有一定的主观判断；部分检测仪器还未实现自动化，手工操作的步骤较多。

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4、核酸质谱技术（基于分子诊断技术之核酸检测）

基于分子诊断技术的质谱技术与其他分子诊断技术不同的是，它是基于被测生物标志物本身分子量、结构等化学性质进行直接分析的方法，是生物结合化学的定量检测技术。

与常规PCR技术相比，该技术的灵敏度更高，特异性更强，具有多指标、高效率、高通量的特点。同时，该项分子诊断技术可以融合蛋白组学、代谢组学等学科领域，通过对疾病特异性标志物的分析，达到对临床疾病的诊断、治疗以及疗效检测的目的。

但是由于该项分子诊断技术壁垒较高，目前国内很多厂家都是贴牌国外厂家的设备，售后服务会有很多问题，所以临床推广的应用还不算普及，但是科研的需求一直是持续上涨的。随着临床对新技术的强烈需求，质谱技术必然也会在临床也会有一席之地。

5、生物芯片技术

最后我们再来讲讲基于分子诊断技术的生物芯片技术，该项分子诊断技术是通过微缩技术，根据分子间特异性相互作用的原理，将基因序列或者蛋白质包贝于芯片或者微球上，再将被生物素标记的DNA、RNA或者蛋白质与目标序列进行结合，然后用显色液与生物素发生化学反应，通过检测显色的信号值反向检测目标遗传物质或者蛋白质。对于同时有DNA和蛋白质检测需求临床客户来说的话，该项分子诊断技术是一个非常好的选择。

目前生物芯片技术广泛应用于地贫基因突变/缺失筛查，耳聋基因筛查、蚕豆病等疾病领域，具有较高的灵敏度，检测快速，通量虽然没有NGS高，但是相比PCR技术、分子杂交技术来说，通量得到的较高的提升。但由于设备较高，操作复杂，干扰因素也比较多，目前也只有大三甲医院有所普及。

6、分子诊断技术总结

以上是对分子诊断技术的全面介绍。分子诊断技术虽然都是基于遗传物质进行拓展的，但是检测方法各不相同，也各有优缺点。

基于分子诊断技术的荧光定量PCR技术由于技术成熟、检测速度快，备受临床欢迎。其他分子诊断技术包括基因测序、质谱、生物芯片等技术作为高端分子诊断技术，可以对荧光定量PCR技术进行有效补充，随着精准医疗和个体化医疗的持续普及，相信这些高端检测技术必然会在临床快速普及，让更多的病患获益。