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分子生物学技术对医学检验的应用

 论文栏目:生物技术论文     更新时间:2020/3/20 11:06:14   

摘要:上世纪末,分子生物学迎来爆发式发展,日趋成熟的基因克隆技术也是将人类社会带入后基因时代,随之流行的就是分子诊断技术,该技术涉在遗传诊断、检验、疾病诊断、评估等方面都是发挥了重要的参考价值。而本文就是在此基础上,探究了分子生物学技术是如何应用在医学检验中的,并总结了其现存的问题和对该技术的未来展望。

关键词:分子生物学技术;应用;医学检验

分子生物学技术(MMBT)对于当今的人们并不陌生,它是以核酸、蛋白质等分子研究为主的一门学科。自1953年DNA双螺旋结构模型提出后,该技术进入大众视野,备受关注,也给我们突破传统生物学的局限提供了无限的可能,对于遗传研究拓展作用显著,为我们认识生命提供了更多可能性。总体来讲,分子生物学技术也是进一步的促进了现代医学的发展,二者相辅相成。下面本文就阐述了其在医学检验中的一些应用。

一、PCR技术的应用

聚合酶链式反应(PCR)是一种于生物体外合成DNA片段的技术,其主要的循环模式就是高温变性、低温退火、适温延伸。现今,全球每年借助PCR技术诊断病人几千万。其重要程度可见一般,就目前而言,PCR技术在医学的各领域都有应用,像免疫学、肿瘤学、遗传学等已经必不可少,而且PCR技术可以保证样品的检测更加的可靠、准确,省时省力节约资本,经济效益显著。相比于医学检验传统的培养检测,实时荧光定量、连接酶链反应等灵敏度更高、特异性更好,所以应用也更加广泛。

二、分子生物遗传器的应用

分子生物传感器是传感、分子生物诊断相结合的产物。可借助生物固定技术,利用相应的识别元件与待测物特异性反应,而最后通过换能器就可输出结果,这样定量和定性分析就可以同时进行,即快捷又准确。并且该技术的应用范围很广,像小分子物质、核酸、微蛋白等都可检测。近两年,随着分子生物学技术的进步,高精密度的生物传感器也是层出不穷,他们的出现使临床病原微生物检测更加的简便快捷高效,当然性价比也是更高。目前常见的传感器主要有压电、光学、电化学等生物传感器,这其中在病原微生物检测中光学应用最多,并且结合了表面、荧光等技术的光学生物传感器还可以快速检测毒素、污染物等,应用十分较广。

三、分子生物芯片技术的应用

生物芯片技术是近前来发展迅猛,该技术集合了化学、微电子学、计算机、生物学等前沿技术,开发研究价值巨大,前景可观。并且随着该技术的逐渐研究深入,它的自动化程度也是越来越高,并且操作也是变得更加的简单方便,是“后基因组计划”研究的有力工具。而且随着人类蛋白质计划的启动,传统生物技术难以满足当今的发展需求,所以生物芯片技术应运而生。从狭义视角来看,该技术即是微阵列芯片,不仅包含了蛋白质、cDNA、小分子等物质的微阵列,它同时也包含了寡核酸的微阵列。该技术的识别核心就是它的分析基本单位也就是以点阵形固定的识别分子,点阵的点都可作为一个独立的传感器探头。芯片分子可与检测物结合,借助酶标、荧光就可显示记录,之后我们就可以根据其强度进行相关的分析。该技术在广义视角来讲就是可以分析、处理的生物分子固体薄型器件。在科学研究、临床诊断筛查中作用显著,当然该技术还可以适用高效率、高通量的肿瘤学研究,同时在临床医学检验中也是应用显著,像细菌/病毒、遗传病、免疫病、肿瘤检测中,都是具有很高的应用前景。当然相较于欧美发达国家,我国在这方面的研究起步晚,应用少。但是从2008到2018年间我国的相关市场规模持续扩大,所以该技术的发展前景十分广阔。生物芯片源于DNA杂交探针及半导体技术,是二者结合的产物。分子间特异性作用就是其主要的检测原理,尤其是在生命科学的中的基因、细胞、蛋白质等组分信息的准确获得中可以发挥巨大的作用,当然这也是其在临床诊断、治疗中发挥作用的前提。该技术的发展是我们对疾病的认知程度更高,不过随着时代的变换,技术的换代,分子生物芯片技术只有更加的完善和简便,它才可以满足医学检验的长期动态需求。

四、分子生物纳米技术的应用

分子生物纳米技术一直作为生物领域的研究热点,就目前而言,分子生物检测技术虽较为成熟,但并其结果也存在偏差的可能性,所以准确度更高的技术应用价值就会更大。总体来看,分子生物纳米技术涉及领域较多,不仅包含纳米电子、材料、药物、动力等学科,还与计算机、探针等学科密切相关。现今该技术可以通过特定的刺激依靠自组装法实现新材料的构建目的,这对于医学检验以及临床治疗方面优势显著,属于一项新的突破性技术。

五、分子蛋白组学的应用

蛋白组学是基因组学后的另一组学,发展快速,是在蛋白层面的研究科学,相关机制的研究也正在全面展开。随着当今主动预防和诊治的盛行,这也促进了生物标志物广受关注,成为热点。该技术以人类基因组以及对应的病原体测序为基础,以基因序列编码框架为起点,进行了相关的研究。这其中癌基因的发现和应用就使该技术又取得了极大的进步,但是该技术在早期诊断、治疗时尚有缺陷,还不完善。但是该技术在肿瘤检测中的应用价值得到了所有研究者的认可,在后续研究中,它若能配合其它技术,降低成本,提高敏感度,将会获得更大程度的应用。

六、存在问题和发展前景

现如今,分子生物学技术虽已经成为医学检验的主要手段之一,但是该技术的问题依旧较多,像繁杂、仪器价格高昂,成本高等问题。第一,检验项目选择少。临床未结合实际;第二,疾病诊断对检验结果依赖性太高。综合分析不易,分子生物学技术的检测结果易引起假阴或阳性,导致错过最佳治疗期。

七、总结

总体来看,分子生物学技术在医学检验中的应用价值还是极大的,但是该技术也需要注重投入控制,简化流程,提高自动化水平,进一步提高检验结果的准确性,并且通过改进和完善,为临床疾病的检验治疗提供更加准确的参考依据。

参考文献:

[1]刘勋,周芹.现代分子生物学技术在医学检验中的应用价值[J].世界最新医学信息文摘,2019(07):143+150.

[2]张小华,刘向勇,秦加阳,赛思翔,姚庆收.医学检验专业分子生物学教学改革研究与探索[J].基础医学教育,2015(12):1045-1047.

[3]章志建,潘虹.分子生物学技术在检验检疫中的应用[J].现代预防医学,2015(03):526-527+536.

作者:马森 单位:湖北大学知行学院

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