淺談分子生物學在臨床醫學檢驗中的應用

李紅 周宇陽

【摘要】人類已經在分子科學領域有了長足的發展，分子技術在各個學科都有顯著的進步，尤以醫學技術為之最。本文旨在探討分子生物學在臨床醫學檢驗所做出的重要貢獻以及以分子生物學作為醫療檢驗的多種檢驗手段，并以此為基礎研究分子生物學在臨床醫學的應用前景。

【關鍵詞】分子生物學；臨床醫學；檢驗；技術

【中圖分類號】R-1 【文獻標識碼】B 【文章編號】1671-8801（2014）04-0257-02

當蛋白質和核酸成為科學家科研工具下的研究對象時，可能不會有人會預料到幾十年后的今天，臨床醫學有多種重要檢驗手段來為患者提供治療疾病的科學依據。比如，分子蛋白組比對分析為遺傳學的親子鑒定做出了不可磨滅的貢獻，現如今，它是唯一主要的檢驗手段；再如，分子芯片技術被廣泛應用到醫療器械上，為醫務人員提供便捷而且準確的檢驗結果。當然，歷史的足跡是向前走的，所以我們也不能固步自封的僅僅以此為這就是最完美的檢驗技術，在全面發展的分子生物技術領域橫向擴張，推動博大精深的分子生物學邁向輝煌。

1、臨床醫學中所運用到的分子生物學技術

1.1 分子生物傳感器技術

分子生物學在生物體細胞內以電信號為主要代表形式。對于待檢測物質而言，分子生物學通過生化技術將分子鑒別物質貼合在換能器上，這些鑒別物質包括在抗原、活性蛋白酶 、以及抗體核酸等在分子生物領域具有靶向功能的識別元件。當需要檢測的物質在分子生物傳感器上和鑒別物質融合，產生一些靶向性反應時，傳感器上電信號敏感元件就會產生波動，從而輸出需要檢測物質的檢測結果。這種分子生物學傳感器技術廣泛用于臨床醫學中，比如，手術室里的多種精密特定功能的醫療設備，還有ICU病房中監控病人生命特征的儀器都是使用分子生物傳感器的縮影。

1.2聚合酶鏈式反應技術（PCR）

對于某些特殊的脫氧核糖核酸（即DNA）的合成，是需要在生物體外環境中通過一系列的合成酶反應，以及在高中低多種不同的溫度中產生出變性、延伸、退火等多個周期變化促使待合成DNA片段快速的增長，這便是分子生物學的聚合酶鏈式反應技術，也是分子生物學中最重要的核心技術之一。現如今有很多根據聚合酶鏈式反應技術而衍生發展出來的新技術，比如像原位PCR技術、連接酶反應、實時定量PCR等等。這些新興的諸多技術相對于傳統的檢驗技術而言，具有很多優勢：針對性大大加強、可控性顯著提升、節約大量時間和成本等。聚合酶鏈式反應技術既能夠運用在基因分離、RNA序列分析上，對于DNA和RNA病理診斷也有很好的臨床經驗；現如今僅僅在短短的10分鐘就可以監測到待測血樣中的的HCV及DNA的轉錄，這些都是由寡核苷酸完善傳感器技術而得來的技術成就。

從人類基因圖譜研究計劃誕生以來的幾十年間，分子生物學技術得到了快速的發展。人類已經弄清楚了很多種動植物的基因序列，雖然弄清楚了這些基因序列，可我們對于這些研究的基因序列在所屬的生物體中所具有的重要功能仍然是模糊一片，尚未可知。所以，聚合酶鏈式反應技術應用的基因生物芯片脫穎而出，檢測便捷、效率高能夠在短時間內分析出海量的遺傳信息。眾多的探針分子被集成在支持物上，待與被檢測物資融合反應后，由儀器收集到光電信號從而得出待測樣品的檢驗結果。目前，科研人員主要將精力集中在病原菌基因檢測的研究方向，很多種微生物的基因樣本被集成在一張生物技術芯片上，在反轉錄基因技術的支持下，臨床醫護人員就可以觀察病人的病原體發展進程、感染狀態和病人的反應情況，從而制定出相應的治療方案。

1.3分子蛋白組學

越來越多的科研工作人員投入到病原體和人類基因序列的科研攻關中來，導致分子蛋白組的研究突飛猛進。對于分子蛋白組學研究為臨床醫護人員發現了早期診斷和早期檢測的生物標志物。在此基礎上更加精細的了解了疾病的演化歷程，從而也推動了針對該疾病的藥物的研發。現如今，人體各個局部的器官的癌細胞發展是擺在科研人員和醫護人員面前的一大難題。雖然生物分子蛋白組在此項困難面前小有探索，但由于癌細胞的病原誘因極為繁多復雜，而在早期應對的過程中診斷和治療都有著這樣或那樣的缺陷。對于其他的關于生物研究方法而言，生物蛋白組學更貼近生命本源，實用性較強，其便于開展早期的檢測和診斷，從而引導治療。目前很多分子蛋白學組可以在各種各樣的條件下取得分子蛋白的數據，這些數據包含分子改變以前以及改變以后，還包括很多經過翻譯和修飾后的狀態數據。這些都僅僅只是后期的對分子蛋白的研究，最主要的還是從源頭上弄清楚，所以醫學臨床檢測蛋白技術也是重點。以此分析在病理狀態下的分子蛋白的裂解情況和活性特征。還有就是分子蛋白在不同的疾病和生命體當中所處在的位置和作用。分析分子蛋白復合物和分子蛋白——蛋白相互作用這兩種方法已經成為主要的研究手段。

1.4分子生物納米技術

隨著分子納米技術的逐步深入，臨床醫學也運用了很多納米技術的藥物，很多納米裝置也被廣泛用于控制疾病，可以說納米技術改變人類的生命系統。納米技術可以用于檢測人體內生化成分的狀態數據，判斷是否為機體提供其所需的微量元素；納米技術還可以修整病變的基因，提前消除癌癥的可能。分子納米技術相比于古老的微量滴定板技術，分子納米技術可以將具有特異性的抗體或者是抗原拴在納米級別的物質表面，在特定酶或者熒光染料的基礎上，對機體或病原做出有效的應對，納米技術擁有全面的優勢。

2、對于分子生物學技術的展望

在未來的研究領域里，在以全自動化為主導的大背景下聚合酶鏈式反應技術和定量聚合酶鏈式反應技術必定會是研究的重點項目。關于聚合酶鏈式反應技術污染問題也是亟需解決的問題，和聚合酶鏈式反應技術一起衍生出來的LCR也是一個研究方向。臨床醫學也可以逐步接受SDA和TAS，另外3SR也是一項重點技術，這些新的技術都可以是未來的研究方向。

總結

在分子技術高速發展的今天，有必要解決新的科研技術到臨床醫學應用的接駁問題上來。新技術發展得再好再高端，如果無法運用到實際領域，也無非是雞肋一塊。所以需要大力獲取新技術在臨床醫學上的經驗，在保證新技術安全運用到病患身上的同時，也要及時地記錄新技術所收集到的數據，以便未來開發更加實用的技術推廣到臨床醫學上來。

參考文獻：

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