宁雅婷 徐英春 | 临床检验医学技术装备的发展现状与发展前景

它是检验医学.临床医学和实验室技术相结合的多学科交叉学科，通过物理、化学、免疫和分子方法对临床样本进行定性或定量检测，为临床疾病的预防、诊断、治疗和预后提供及时准确的信息。新技术的应用和方法学的创新极大地改变了诊断手段，提高了诊断水平，促进了临床医学的发展。

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临床基础检验学技术的临床基础实验室和细胞学专业是检查血液和体液样本的物理、化学和微观形态，以满足临床筛查和疾病诊断的需要。首先，通过人工显微镜对细胞进行计数和形态学检查。1953年，电阻抗计数粒子技术应用于血细胞分析仪，大大提高了分析检测的速度和效率。近60年来，全血细胞分析仪、尿干化学分析仪、全自动尿沉渣分析仪、全自动大便分析仪、计算机辅助精液分析系统等自动化仪器逐渐投入临床应用。随着信息技术的发展，仪器的自动化程度越来越高。比如血常规检验从人工、半自动发展到跟踪，全血细胞分析仪、自动涂片机、血细胞识别系统连接在一起，使实验室的分析全自动化。同时，检测功能和分析参数不断完善，以满足临床需要，在疾病诊断、鉴别诊断、治疗监测、预后判断等方面发挥着越来越重要的作用。未来，随着人工智能在医学检验领域的应用，有望在血液和体液形态识别方面提高检测的自动化和智能化。比如基于数字图像数据库，通过机器学习实现全血涂片读片和智能识别分析，进一步提高全血细胞分析检测的质量。在止血和血栓方面，全程检测已经从自动化、信息化发展到智能化。

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早在1920年，临床生物化学检验技术,协和医科大学吴宪教授主持的生物化学系就开始讲授临床生化检验，并进行了一系列临床试验，初步建立了中国人血液化学成分的参考范围。如今，血液生化检测已经从最初的分析代谢物、酶、电解质等成分，扩展到涵盖糖、脂肪、蛋白质、水、矿物质代谢全过程，反映各器官功能和损伤，调节激素等上百种生化标志物。此外，维生素、微量元素、毒物、药物的检测谱也越来越广。这些都为疾病诊断、鉴别诊断、预后评估、治疗效果评估和治疗方案选择提供了重要的体外诊断依据，也为健康评估提供了更广泛的依据。生化标志物的检测手段越来越多样，技术也在不断迭代更新。从紫外分光光度法、离子选择电极法、电泳法、放射免疫法等，逐渐扩展到干化学法、化学发光法等。近期色谱和质谱检测技术在临床上的快速应用，以及未来可能应用于临床的单分子阵列技术和拉曼光谱技术，将为标志物含量检测和结构分析提供更高的平台，为疾病的早期诊断提供更多的可能性。多元化分析技术的不断发展和迭代也带来了更加优异的分析性能，大大提高了精密度、灵敏度、特异性、线性、抗干扰能力等。对样本量的要求越来越低，检测速度越来越快。同时，高通量分析检测系统与灵活的床边检测设备相结合，为临床诊断提供了多种解决方案。质量控制仍然是生化标志物检测的核心任务之一。室内质量控制和实验室间评价的方法越来越完善，有效使用质量工具的意识越来越强，有效保证了检测结果的精密度和准确度。与此同时，从生化标志物检测开始的参考测量系统和量值传递的理念，也越来越被厂家和实验室广泛接受。仅JCTLM就公布了213个参考测量规程，涉及160种被测对象，257种参考物质，180种被测对象。越来越多的项目实现了检验结果的标准化或一致性，为检验结果的全面互认奠定了坚实的基础。

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临床免疫学检验技术免疫分析技术是基于抗原和抗体的特异性结合反应，抗原抗体检测技术是随着现代免疫学理论的发展而发展起来的。免疫反应的研究从传统的观察抗原抗体凝集反应、沉淀反应、中和反应，到利用标记免疫技术放大免疫信号，逐步实现定量检测。在当前的免疫诊断技术中，免疫标记技术发展迅速。同时，生物素-亲和素衍生物的问世促进了多级扩增检测效果，使得该技术为微量抗原分析、抗体定性、定量检测和定位观察提供了更高的平台。随着纳米技术的发展，免疫层析技术已经从定性检测转变为磁珠免疫层析的定量检测。对细胞、免疫分子和特殊蛋白质标志物的检测，大部分实现了仪器自动化，抗原抗体反应的定性描述过渡到准确的定量分析。基于抗原抗体的免疫检测技术已经渗透到临床检验的各个分支专业，免疫检测技术的发展显示出广阔的临床应用前景。传染病抗原/抗体、自身免疫性疾病相关自身抗体、恶性肿瘤相关肿瘤标志物、过敏性疾病相关过敏原、免疫缺陷相关免疫分子、免疫增生性疾病相关特殊蛋白等检测和诊断的效用。日益突出。还将有更多临床价值

学检验技术 临床微生物学研究微生物的形态、结构、分类和生命活动规律，包括细菌、病毒、真菌等，指导感染性疾病的诊断、治疗和预防。临床微生物检验技术的发展，大致为两大类四个阶段。 前两个阶段以微生物表型作为鉴定指标。传统微生物检验主要由培养和形态学鉴定技术组成，依照其镜下和菌落的形态、染色特性、生化反应以及抗原结构进行鉴定。目前仍是鉴定大多数病原体的金标准。但一些病原体如真菌等需要较长时间才能形成肉眼可见的菌落，可能会贻误最佳治疗时间。此外，该阶段的技术仅在细菌鉴定中普及并成熟，病毒、支原体和衣原体等微生物中，尚处于起步初级阶段。第二阶段为诊断技术发展阶段，主要以自动化设备和免疫学技术的发展为主。自动化的鉴定和药敏仪，其基本原理仍是微生物的生长和生化反应。但样本的接种、划线和分离依旧靠手工操作，临床微生物尚未达到整体自动化，主要阻碍有：样本类型繁杂、采集容器各异，标本处理、培养条件多样，人的经验性判断无法被取代。此外，该阶段融入免疫学技术，如酶、放射、荧光和化学发光标记免疫分析技术，简化了鉴定步骤，提高了检验速度和准确性。 第二大类两个阶段以内在本质特征作为鉴别指标。分子生物学技术发展阶段根据分子结构特征鉴别，将微生物鉴定、耐药机制研究、分型以及新病原体的发现等均推进到分子水平。主要技术为PCR，以该技术为基础发展了多重PCR、实时荧光PCR等。此外，质谱技术逐渐成为菌种鉴定的重要技术，目前主要基于粒质荷比不同，根据蛋白指纹图谱用于微生物的鉴定，而质谱在病原菌同源性分析与分型和耐药性检测方面仍处于研究阶段。第四阶段为基因微生物学发展阶段，基因是决定性状的本质，因此，作为鉴别微生物的决定性方法，给微生物检验技术带来了质的革新。目前的方法有基因测序，细菌16S rRNA、真菌18S rRNA meta、核酸多样性分析、全基因组分析。此外，快速微量基因检测技术，如基因芯片、纳米生物技术、生物传感器技术等。但目前仪器费用昂贵，技术复杂，在临床上尚未得到普及。 临床微生物检验技术正向着基因水平、快速微量检测、自动化方向发展。常规检验技术整体自动化发展，是微生物诊断鉴定发展的趋势；质谱和基因诊断等技术进一步在菌株鉴定、耐药检测、毒力检测、同源分析和分型方面突破，有望成为未来微生物实验室的主力军。

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临床分子生物学检验技术 应用分子生物学原理和技术的临床分子检验技术已成为疾病诊疗中的一把利剑。PCR技术衍生出的荧光定量PCR、巢式PCR、多重PCR等技术是当下临床分子检验中的常规方法。DNA序列测定技术已发展成为分子生物学领域最有价值的研究工具之一，基于末端终止法的一代测序技术是目前所有基因检测方法的金标准，二代测序技术可用于未知物种和未知基因的检测，基于单分子测序和纳米孔测序的第三代和第四代测序技术也日趋成熟，在今后的分子诊断领域必将大放异彩。此外，生物芯片、质谱技术、分子生物传感器等也是未来临床分子检验技术的重要发展方向。遗传性疾病诊断中，分子生物学技术可以检测基因层面的异常，相对于传统的表型检测方法更加准确可靠。在肿瘤领域，针对基因型标志物和基因表型标志物的检测对肿瘤的早期发现，诊断及预后监测具有至关重要的作用。液体活检，包括循环肿瘤细胞、cfDNA/ctDNA、外泌体等检测在肿瘤的筛查、诊断、疗效评估和预后检测等方面均具有较高的临床价值，是较为理想的肿瘤分子标志物。个体化医学方面，对相关代谢酶基因多态性的检测，可指导药物的合理使用，实现个体化精准用药。此外，分子生物学技术还在产前诊断、移植配型等方面有着诸多的应用。

综上所述

各学科的交叉与融合，推动了检验技术的革新；各检验方法相互取长补短，整体上提高了检验的灵敏度和特异性。未来，检验医学将继续向着快速化、高通量、简便化、自动化以及精准诊疗方向发展。

（ 作者： 宁雅婷  邱玲  李永哲 吴洁  吴卫  罗国菊  汪自然  李蕾  徐英春） -End-   编辑 | 骆秉涵 王迪  

原文以《临床检验医学技术装备的发展现状与发展前景》为题发表在《临床实验室》杂志2022年2月刊专题“病原微生物药敏与药物检测”述评版块 点击“阅读原文”，关注更多专题文章 ↓↓↓   （未经允许，禁止随意转载）