分子生物学与医学诊断

分子生物学与医学检验 医学检测技术进展 MolecularBiologyandLaboratoryMedicine 分子诊断学的发展 分子诊断学以分子生物学理论为基础 利用分子生物学的技术和方法研究人体内源性或外源性生物大分子和大分子体系的存在 结构或表达调控的变化 为疾病的预防 预测 诊断 治疗和转归提供信息和决策依据 分子生物学与医学检验 历史回顾 常规技术 边缘技术 未来发展 历史回顾 Kan等用液相DNA分子杂交技术成功的进行镰形细胞贫血症的基因诊断 检验诊断进入基因诊断时代 分子诊断学的发展 分子诊断学的发展 PolymeraseChainReaction PCR 技术发表1990s人类基因组计划 HGP 启动1999ThejournalofMolecularDiagnostics出版 分子诊断学的发展 三大阶段 DNA分子杂交技术 遗传病的基因诊断PCR技术 病原体检测及多基因遗传病组学技术 TheAgeof Omics 高通量密集型检测技术 常规技术 常规技术 细胞水平 分子水平 组学技术 DNA 免疫印迹 Protein ELISA PCR 测序 流氏细胞仪 各类Microarray 常规技术 基因结构异常 基因表达异常 蛋白质 m RNA DNA 核酸分子杂交 PCR DNA测序 Western blot 蛋白质组织化学染色 ELISA 分子杂交类型 分子杂交技术 DNAofvarioussizes Electrophoreseonagarosegel gel Denature transfertofilterpaper blot 分子杂交技术 分子杂交技术 细胞遗传学 产前诊断 病原体诊断 PCR PCR 高灵敏度高特异性快速 优势 PCR PCR PCR法检测乙肝的优势表现在 早期诊断 因为PCR扩增极其敏感 在感染潜伏期即可被PCR法检出 对低持续感染乙肝病人的诊断 有些乙肝病人体内的病毒长期低复制感染 血清病毒浓度极低 一般酶标试剂无法检出 可以用PCR法检出 疗效跟踪及病程判断 因为PCR能半定量检测乙肝病毒基因 是病毒是否存在及其数量多少的最直接指标 在治疗过程中通过监测血清或白细胞中病毒基因存在与否及其动态变化即能准确地了解病情 Western blot 原理 在电场的作用下将电泳分离的多肽从凝胶转移至一种固相支持体 然后用这种多肽的特异抗体来检测 Western blot 蛋白样品的制备SDS聚丙烯酰胺凝胶电泳 转膜封闭一抗杂交二抗杂交底物显色 流程 新兴技术 新兴技术 脉冲场凝胶电泳技术流式细胞仪的新应用 脉冲场凝胶电泳 PFGE 原理 这种电泳是在两个不同方向的电场周期性交替进行的 DNA分子在交替变换方向的电场中作出反应所需的时间显著地依赖于分子大小 DNA越大 这种构象改变需要的时间越长 重新定向的时间也越长 于是在每个脉冲时间内可用于新方向泳动的时间越少 因而在凝胶中移动越慢 反之 较小的DNA移动较快 于是不同大小的分子被成功分离 脉冲场凝胶电泳 PFGE ThesizeofDNAis30 50kb ThesizeofDNAlargerthan50kb 脉冲场凝胶电泳 PFGE HowweseparatedthelargerDNAfragments suchaschromosome 脉冲场凝胶电泳 PFGE 原理 细菌包埋于琼脂块中 用适当的内切酶在原位对整个细菌染色体进行酶切 酶切片段在特定的电泳系统中通过电场方向不断交替变换及合适的脉冲时间等条件下而得到良好的分离 流式细胞仪 流式细胞仪 flowcytometer FCM 是进行流式细胞分析的仪器 它集电子技术 计算机技术 激光技术 流体理论 细胞荧光化学技术及单克隆抗体技术于一体 被誉为实验室的 CT 流式细胞仪 流式细胞仪 Microbead 流式细胞仪 Aschematicillustrationofusingfluorescentlymicrobeads 流式细胞仪 应用细胞因子的联合检测感染性疾病的联合诊断研究RNA与蛋白质之间的相互作用 临床应用 遗传性疾病的诊断 Sickle cellanemia 镰状细胞性贫血 CysticFibrosis 囊性纤维化 Alpha 1 AntitrypsinDeficiency 1 抗胰蛋白酶缺乏症 Sicklecellanemia background Sicklecellanemia Sicklecellanemia DNAHybridization 1Normal AA 2Abnormal AS 3Abnormal SS 感染性疾病的诊断和检测 莱姆病 感染性疾病的诊断和检测 伯氏螺旋体PCR法检测 感染性疾病的诊断和检测 厌氧菌 苛氧菌及不能人工培养的病原体的鉴定治疗检测耐药基因的检测 疾病的预测 实验表明 氨基糖苷类药物诱发非综合征耳聋的分子基础为线粒体DNA中12SrRNA基因A1555G突变和C1494T突变 疾病的预测 检测ras方法PCR ASOPCR SSCPDNA测序列 检测P53方法PCR 小结 检验医学的发展方向 1 分子诊断的内容从传统的DNA诊断发展到核酸及其表达产物 mRNA 蛋白质 的全面诊断 2 分子诊断的策略从利用分子杂交 PCR等单一技术的诊断发展到有机组合多项技术的联合诊断 3 分子诊断的方法从定性诊断发展到半定量和定量诊断 核酸标记技术 特别是荧光标记技术的发展 荧光定量PCR技术等方法日益成熟 检验医学的发展方向 4 分子诊断的范围从单基因疾病 孟德尔遗传性疾病 诸如白血病 早老症 血红蛋白病 甲型肝炎病毒 人类免疫缺陷病毒 人乳头瘤病毒等 的诊断发展到多基因病 肿瘤 心脑血管疾病 代谢病 神经系统疾病 自身免疫性疾病等 的诊断 5