三大检验医学创新技术中,你不得不了解的知识点

发表时间:2021/4/2   来源:《医师在线》2021年4期   作者:钟维林
[导读] 检验医学,是一门专业化的学科,临床上主要是通过对所选择的材料进行各个
        钟维林
        资中县人民医院医院   四川省内江市  641200
        检验医学,是一门专业化的学科,临床上主要是通过对所选择的材料进行各个方面的检验,如依据微生物学、生物化学、细胞学等理论知识,从而得出最新的检验结果,为疾病的预防、治疗以及评估健康状态来提供有效的依据。例如可以检测出患者是否有贫血症状,其肝脏功能是否无碍等等。总体而言,检验医学是专业性较强的学科,往往需要结合不同种类的光电仪器,或是化学类试剂,这就要求进行检验的人员具备过硬的理科知识与技能。
        作为一门与其他多门学科有紧密联系的应用技术型学科,随着经济发展,各类高新技术也应运而生,因此,检验医学的应用范围变得更广。尤其是许多体外诊断的产品不断发展,使得临床检验的工作效率被大大提升,诊断水平也有了提高。在2016年7月,国务院颁布了《“十三五”国家科技创新规划》,其中明确地指出,要研究出一批适用于基层医院的高精度的诊断产品,其作用是能够提升许多重大疾病的诊断概率,从而能够及时制定治疗对策,保障了患者的健康。在此研究过程中,测序技术、微流控技术等,已是检验医学中新型的科学技术,具有重要的运用价值。据此,文章主要从三类典型的新型技术进行阐述,总结如下。
        1.化学发光免疫分析技术
        1.1技术的发展历程
        化学发光免疫技术,其实起步于上个世纪,由于其特异性强、灵敏度高,干扰小,对人体和环境没有影响,且能够实现自动化等优点,因此被广泛运用在各个领域中。当然,也成为临床免疫检测中,一项非常有价值的技术。而随着时间的推移,科学技术不断发展,直接化学发光、电化学发光、光激化学发光技术等,已经成为新的分析技术,且逐渐占据市场中的主导地位。而光激化学发光技术便开始成为现阶段中具有创新性的技术之一。
        1.2技术的优势及特点
        关于此技术的特点,主要包括以下三种:
        首先,灵敏度有所提升。是由于纳米级微粒本身的形态相对更大,能够促进抗原及抗体间的相互作用,使其能够更快实施反应,因此也为检测带来了便捷。其次,则是均相免疫分析。在此技术中,并不会产生光信号,也不要求进行分离和洗涤,由此能够缩短检测的时间,也能避免因为洗涤所造成的数据差异,提升了分析的精准度。最后,则是高信噪比、高灵敏度的可控型发光。在此项技术中,发光信号的出现,是属于级联反应的过程,通过延时的方法进行化学发光,能够有效排除过程中的干扰信号,从而完成对特异性信号的测定。此外,在此技术体系中,使用的激发光波长为680nm,而发射光波长为 610nm,属于长波长激发,短波长发射,因此整个过程中,源于自然所发出的信号非常弱,能够有效提升检测的敏感度。总之,是一种可控性强的技术。
        2.单分子测序技术
        单分子测序技术,顾名思义,是能够在单个分子水平中,读取出核苷酸序列信息。此项技术与之前的相比,优势有:①能够产生更长的碱基读长。②且对RNA进行测序时,非常快捷,无需经历一次逆转录。③总体而言,测序的速度更快。④在此技术中,会有部分设备可以将其小型化,方便进行携带。而此技术,又被称之为第三代测序技术。其中,典型的代表有HeliScope、PacBio等。

以下主要针对这两种进行分析:
        2.1HeliScope单分子测序
        Helicos遗传分析系统,是谁先率先被分析出的商业化单分子测序平台,其主要的原理,是“荧光测序”。进行Helicos单分子测序,能够将DNA样品的制备实施简化,且此系统具有非常高的灵敏性,能够将单个分子中的信息读取出来。由于并不需要实施PCR扩增,因此也避免了此过程中出现的错误,非常适合对数变异的检测进行拷贝,同时,被降解或修饰的分子是可以作为被测的模板。若被测序的对象是还有极端GC含量的DNA或基因组,其测序的速度会相对更快,其原因是此技术对于GC含量的敏感性不高。但此技术的优点是:由于只是简单地将DNA片段化后,加polyA尾杂交,再进行测序,整个流程中的操作较少,且需要的试剂也少,减轻了测序工作的压力。
        2.2PacBio单分子实时测序
        同样,PacBioRS测序系统也是属于第三代的测序平台。此项系统的原理,主要是包括了单分子实时测序技术(SMRT)和纳米微孔的应用。该技术结合了“边合成边测序”的概念,主要利用了四色荧光标记的dNTP,使其在ZMW孔中就完成了对单个分子的测序。可以看出,其测序速度也比较快,且在测序的过程中,SMRT芯片作为载体,能够使得DNA聚合酶进行结合,而根据不同的颜色,所散发的光波长和峰值有差异,因此,就能分辨出不同的碱基类型。
        除此之外,还有SMRT技术。与以上两种测序方法类似,此技术也能对单个DNA分子进行实时测序,且整个过程是在不进行PCR扩增的前提下。但此技术的不同之处是,能够直接判断出DNA的合成情况,且精确度更高,优点也更多。
        3.微流控技术
        此技术的含义,是指能够精确控制和操控微尺度的流体。尤其是指亚微米结构的技术,在检验学上,又将其称作是(Lab-on-a-Chip)或微流控芯片技术。其原理是结合生物、化学等知识,将样品在制备、反应及检测等整个过程,都集中在一个微米尺度的芯片上,并自动完成对研究对象的分析。根据有关资料可知,微流控技术,主要用于三个方面:
        首先,是在免疫分析中的应用。在检验医学中,最常用的检测方法,就是进行免疫分析。但传统的分析法具有较高的局限性,例如在检测酶联免疫时,由于其即时检测的要求较高,因此往往达不到标准。而结合微流控技术,能够加快抗原和抗体之间的吸附作用,减少发生反应的时间,从而形成自动控制的形式,检验更为便捷。
        其次,则是在核酸检测中的应用。核酸是人体的遗传物质,其本身涵盖着许多信息,通过对其结构的分析,能够对疾病的诊断等有更深入的了解。在更早的时候,微流控技术就开始应用于此,从提取核酸到PCR,再进行检测,整个过程都能集中在微流控的芯片上,不仅快捷,且结果精准。而伴随着等温扩增技术的出现,则进一步对芯片实施了优化。
        最后,则是此技术在细胞检测中的应用。分析微流控芯片的优点可知,此方法非常适用于来研究细胞。理论上分析,伴随着微流控技术的不断发展,微流控芯片,从理论上,都能够实现细胞的培养、分选、分析等一系列的过程的自动化,集成化,进而也在检验医学中,发挥出更大的运用价值。
        综上所述,文章主要结合了实际情况,对现阶段中检验医学所运用的三类新型技术进行了分析,由于其本身就具备较强的专业性和实践性,相信假以时日,此类技术被不断完善与优化后,技术本身及相关产品,都能对检验医学的发展起到非常重要的推进作用,进而能在提升患者的诊断、治疗的精准度上,发挥出更大的效用。
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