【原】分子诊断的检测技术分析

分子诊断行业在全球得到了飞速发展。分子诊断技术已广泛应用于传染病的诊断、流行病的调查、食品卫生检查、肿瘤和遗传病的早期诊断及法医鉴定等各个领域的研究。

1.

 分子诊断概述 

分子诊断技术是用分子生物学方法针对人体及各种病原体的遗传物质的表达及结构进行检测，从而达到预测及诊断疾病的目的。它以DNA和RNA为诊断材料，用分子生物学技术通过检测基因的存在、缺陷或表达异常，从而对人体状态和疾病作出诊断的技术，对疾病的预防、预测、诊断、治疗和预后具有重要意义。按照技术原理，可以将已上市的分子诊断技术大致划分为PCR技术、分子杂交、基因测序、核酸质谱、生物芯片5大类。

2.

 分子诊断的应用及优势 

分子诊断技术应用场景多样化，主要应用包括无创产检、遗传生殖、伴随诊断、液体活检、基础科研、感染性疾病等。分子诊断用于药物研发还处于早期；在肿瘤、心血管等慢性疾病的诊疗方面已经进入导入期；在遗传疾病诊断、胚胎植入前遗传学检测和植入前基因诊断均已经进入成长期；在无创产前筛查及一些传染性疾病筛查方面已经属于成熟期。

相比于发展成熟的免疫诊断、生化诊断等技术，分子诊断处于快速成长期，是体外诊断领域发展最快的细分领域，具有检测时间短、灵敏度高、特异度强等优势。

3.

 分子诊断的检测技术分析 

分子诊断技术在传染病、感染性疾病、遗传性疾病、肿瘤检查等领域已有相对成熟的运用。在我国体外诊断市场份额中占比仅次于生化、免疫诊断。尽管分子诊断在国内起步较晚，但在消费升级、政策扶持等多重因素推动下，已经由产业导入期步入成长期，近年来市场增速较快，成为体外诊断赛道发展最快的细分领域。  

分子诊断是基于分子生物学的体外诊断方法，按照技术原理，可以将分子诊断技术大致划分为四大技术平台：PCR、FISH、基因芯片和基因测序。

(1) PCR技术:

原理：DNA在高温下形成单链，低温下按照碱基互补配对原则生成双链 优势：灵敏度高，特异性强，简便快捷 劣势：检测位点单一，仅能检测已知突变 主要应用领域：感染性疾病、肿瘤早期诊断、遗传病等

(2) FISH技术:

原理：利用荧光特定标记的已知序列的核酸为探针，与细胞或组织切片中核酸进行杂交，从而对特定核酸序列进行精准定量定位 优势：灵敏度高，特异性强，可在组织上原位检测 劣势：检测费用高，操作耗时长，具有一定的主观性 主要应用领域：病毒检测、肿瘤等

(3) 基因芯片技术:

原理：利用一组已知DNA序列的控针同标的基因杂交，依赖大量数据收集和分析过程实现对标的基因高通量分子诊断 优势：通量高、灵敏度高，准确性高 劣势：开发难度大，灵活度低，检测通量小，只能检测已知基因 主要应用领域：药物筛选、新药开发、疾病诊断等

(4) 基因测序技术:

原理：利用碱基互补配对原理，通过采集荧光标记信号或化学反应信号，实现碱基序列的解读 优势：通量大、灵敏度高，能检测多种突变 劣势：试验操作复杂，成本高，存在一定的错误率 主要应用领域：肿瘤诊断、基因组学、无创产前诊断、临床研究等

目前作为成熟的技术是 PCR，产品具有灵敏度高、特异性好、使用方便等优点，广泛应用于感染性疾病病原体检测、肿瘤基因检测、 血筛、遗传病检测等领域，占分子诊断市场规模的比例超过 30%，是大多数医院和患者的最优选择。

FISH（即荧光原位杂交）技术作为分子诊断的重要工具，在科研和临床诊断领域都有着广泛的应用。FISH检测是利用荧光基团标记DNA探针，再将标记的DNA探针与样本DNA进行原位杂交，最后在荧光显微镜下对荧光信号进行计数，以此作为诊断的依据。FISH的操作简便快捷，结果直观准确，因此FISH成了许多疾病诊断的首选工具。

基因芯片技术结合分子生物学、微电子、计算机等多种高精尖技术，其稳定性和通量可扩展性能均较好，但成本较高，开发难度大。

基因测序是分子诊断技术的一项重要分支。目前基因测序技术已经发展至第四代，其中第二代NGS基因测序技术应用最为广泛，二代测序是一个强大的功能平台，可同时给数以万计的DNA分子进行测序，可以总结为通量大、速度快，但是在判断连续单碱基重复区时准确度不高。第三、第四代测序技术目前主要用于科学研究，临床应用还需技术进一步的成熟。