未来3-5年，5大分子诊断技术全解析（下）

5大分子诊断技术全解析（下）

未来3-5年IVD行业最具发展潜力的产品线是什么? 答案无疑是分子诊断。

按照技术原理，可以将上市分子诊断技术划分为PCR技术、分子杂交、基因测序、核酸质谱、生物芯片5大类。上期为大家详细分析前2类，本期将继续为大家揭晓剩余3类。

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分子杂交技术

分子杂交就是指两条有着同源序列的核酸单链，通过碱基互补配对这一原则相结合，进而形成双链的这一过程，它能够通过已知序列的基因探针对目标序列加以捕获和检测。

进行杂交的双方分别是探针以及有待探测的核酸，有待检测的对象可以选择基因组的DNA,也可以选择细胞总DNA,可以对其进行提纯，也可以对其进行细胞之内的杂交，也就是细胞原位杂交。必须对探针进行标记，这样才可以进行示踪以及检测。

同位素是最为普遍应用的探针标记物，多使用类化合物地高辛配基（digoxigenin,DIG)标记。核酸分子杂交因具有高灵敏度和高特异性，在分子生物学领域中已广泛地使用于克隆基因的筛选、基因组中特定基因序列的定性、定量检测等方面因为核酸分子杂交的灵敏度以及特异性都很高，因此这一技术已经在克隆基因筛选以及基因组之中待测的基因序列定性、定量检测之中得到了广泛的应用。

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核酸质谱技术

目前核酸分析所使用的质谱电离技术主要还是采用 ESI 和MALDI。简单来讲，两种电离技术都是软电离，ESI 检测的特点是生物大分子带多个电荷，质荷比范围基本在2000 Da 以下区间，从而能检测几万乃至更大的生物分子；而MALDI 常得到单电荷峰，与飞行时间(TOF)分析器搭配，检测范围可以到几十万道尔顿。

质谱技术相比于其他检测技术具有快速、准确、灵敏度高、高通量等优点，近年来在核酸的高级结构鉴定、寡核苷酸与小分子的相互作用、DNA 损伤与修饰等领域有着广泛的应用。

由于生物样品的复杂性，质谱技术还面临着一些挑战和困难。但生物质谱技术是科学研究的有力工具，随着临床实验室对质谱的了解和应用不断的加深，未来该检测平台或可成为规范实验室不可或缺的标准装备。

3

生物芯片技术

生物芯片技术在最近的一些年里才得到了发展，因此，这种技术又被称作基因芯片技术或者是DNA芯片技术。现在这一技术在免疫反应以及受体结合等的这些非核酸领域之中得到了广泛的扩展，出现了组织芯片、细胞芯片、免疫芯片以及蛋白质芯片等，所以又将官这种技术改称作生物芯片技术。

微阵列芯片

也就是常说的基因芯片，又称DNA微阵列(DNA micro-array)、SNP芯片，是把大量已知序列探针集成在同一个基片(如玻片、膜)上，经过标记的若干靶核苷酸序列与芯片特定位点上的探针杂交，通过检测杂交信号，对生物细胞或组织中大量的基因信息进行分析。

微流控芯片

微流控芯片( microfluidic chip) 由微米级流体的管道、反应器等元件构成，与宏观尺寸的分析装置相比，其结构极大地增加了流体环境的面积/体积比，以最大限度利用液体与物体表面有关的包括层流效应、毛细效应、快速热传导和扩散效应在内的特殊性能，从而在一张芯片上完成样品进样、预处理、分子生物学反应、检测等系列实验过程。目前使用微流控芯片进行指导用药的多基因位点平行检测是主要临床应用领域。

分子诊断的高速发展离不开分子生物学技术日新月异的进步。

在过去的50 年中分子诊断技术取得了三大转化与3项提升：报告信号检测从放射核素标记向荧光标记转化、操作方法由手工操作向全自动化转化、检测分析通量从单一标志物向高通量多组学联合判断转化。

不仅如此，仪器检测灵敏度、精密度、特异性的也有快速提升。随着分子诊断技术的进一步发展，分子诊断将会出现理念的革命性进步，高通量技术将更多的进入临床的实际应用中。具体如何发展，我们拭目以待。

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编辑 | LU LU

内容：来源于丁香园、先达基因