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體外診斷是指在機體外，通過實驗對機體成分及其附屬物（血液、體液、分泌物、組織、毛發(fā)等）進行檢測，從而獲取疾病預防、診治、監(jiān)測、預后判斷、健康及機能等數(shù)據(jù)的行為。按照檢驗原理或檢驗方法，體外診斷主要包括生化診斷、免疫診斷、分子診斷、微生物診斷等，其中生化診斷、免疫診斷、分子診斷是體外診斷主要的三大領域。而分子診斷作為體外診斷的重要領域之一，是體外診斷行業(yè)中技術要求最高、發(fā)展最快的子行業(yè)。 

分子診斷的主要原理是通過分子生物學方法來檢測患者體內(nèi)遺傳物質(zhì)的結構或表達水平的變化以做出診斷的技術，其材料包括DNA、RNA和蛋白質(zhì)。而核酸分子診斷是分子診斷的主要組成部分，其涉及的技術包括PCR、分子雜交、生物芯片、核酸序列測定等分子生物學中的高尖端技術。相較目前技術已十分成熟的生化診斷和技術水平日趨成熟的免疫診斷，分子診斷擁有更高的技術水準。

分子診斷在臨床上起初應用于傳染病診斷和器官移植配型。但隨著技術的不斷成熟，分子診斷逐漸應用于遺傳病、腫瘤的早期篩查與診斷，應用范圍不斷拓寬。

技術的沿革與進步

第一階段：以分子雜交技術為基礎的基因診斷

20世紀60年代至80年代的20年間，分子雜交技術得到了迅猛的發(fā)展，由于當時尚無法對樣本中靶基因進行人為擴增，因此只能通過已知基因序列的探針對靶序列進行捕獲檢測。主要應用于遺傳病的基因診斷，通過在嬰兒的胚胎期進行產(chǎn)前診斷，以便超早期預知某些疾病的發(fā)生、發(fā)展和預后。

第二階段：以PCR技術為基礎的DNA診斷

1985年，美國化學家Kary Mullis發(fā)明了PCR技術，并迅速得到發(fā)展與改進，使得傳統(tǒng)的基因診斷（DNA診斷）概念發(fā)展到更全面的分子診斷（DNA診斷和RNA診斷）新概念，分子診斷也進而步入第二個階段。 

PCR技術可有效地測定微量而不穩(wěn)定的mRNA，使基因診斷從原先局限在DNA水平上鑒定和分析基因的結構缺陷，發(fā)展到在RNA水平上檢測缺陷基因的表達異常。目前，PCR技術中最先進的是實時熒光定量PCR技術，其在封閉體系中反應以杜絕污染和動態(tài)監(jiān)測熒光信號進行定量的優(yōu)勢，廣泛應用于疾病檢測、臨床應用、商品檢疫、法醫(yī)鑒定、新藥品開發(fā)等。

第三階段：以生物芯片技術為代表的高通量密集型檢測技術

1991年，Affymetrix公司的Fordor利用其研發(fā)的光蝕刻技術制備了首個以玻片為載體的微陣列，從而標志著生物芯片正式成為可實際應用的分子生物學技術。

該技術解決傳統(tǒng)核酸印跡雜交技術操作復雜、自動化程度低、檢測量少、通量低等不足，為基因功能研究及現(xiàn)代醫(yī)學科學和醫(yī)學診斷學的發(fā)展提供強有力的工具，將會使新基因的發(fā)現(xiàn)、基因診斷、藥物篩選、給藥個性化等方面取得重大突破。 目前，生物芯片主要應用于疾病診斷、藥物篩選、個體化醫(yī)療、基因表達檢測、基因測序、突變檢測、基因組多態(tài)性分析、基因文庫作圖和生物信息學研究等醫(yī)學診斷與治療、生命科學研究與應用等諸多領域，是分子診斷中的尖端技術。

第四階段：以核酸序列測定技術為代表的高通量自動化檢測技術

測序反應是直接獲得核酸序列信息的唯一技術手段，是分子診斷技術的一項重要分支。雖然分子雜交、PCR技術和生物芯片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，核酸測序仍是技術上的金標準。

目前市面上應用最廣的是第二代高通量平行測序方法，該技術可以對基因組、轉(zhuǎn)錄組等進行真正的組學檢測，在指導疾病分子靶向治療、繪制藥物基因組圖譜指導個體化用藥、感染性疾病的病原微生物宏基因組鑒定及通過母體中胎兒DNA信息進行產(chǎn)前診斷等方面已經(jīng)取得了喜人的成績。然而，由于該技術需要對DNA進行片段化處理，測序反應讀長較短，需要對數(shù)據(jù)進行大規(guī)模拼接，因此對分子診斷工作者掌握生物信息學知識提出了更高要求，以利于后期的測序數(shù)據(jù)分析。

展望

21世紀是生物技術的世紀，體外診斷技術是生物技術在醫(yī)療領域的集中體現(xiàn)之一，是醫(yī)療服務和醫(yī)學變革的前沿，在一定程度上反映醫(yī)療水平的高低。體外診斷試劑在20多年的發(fā)展過程中，先后經(jīng)歷了化學、酶、免疫測定和探針技術等發(fā)展階段。全球體外診斷試劑的應用領域不斷拓展，不僅疾病預防發(fā)揮重要作用，而且在療效和預后的判斷、治療藥物的監(jiān)測、健康狀況的評價以及遺傳性預測等領域開始發(fā)揮其技術優(yōu)勢。同時，體外診斷呈現(xiàn)出自動化、便攜化以及與計算機網(wǎng)絡技術相結合趨勢，這些技術的結合正不斷擴寬行業(yè)應用方向和研究領域。

而由于分子診斷技術可針對產(chǎn)生疾病的相關基因進行準確診斷，又可以在發(fā)病前對疾病易感性做出估計，相較于其他體外診斷技術具有速度更快、靈敏度更高、特異性更強等優(yōu)勢，因此分子診斷不但可以廣泛應用于傳染性疾病、血液篩查、遺傳性疾病、腫瘤分子診斷等領域，還能在部分應用領域替代其他體外診斷技術，成為體外診斷技術中重要的發(fā)展和研究方向。