POCT的发展

         POCT自产生以来即以良好的发展势头成为检验医学领域中重要的分支学科之一。在IVD市场，POCT正以每年15%的速度增长。随着生物芯片、芯片实验室(lab on a chip)、核酸检测技术、微流路、微电化学系统及纳米生物技术等在POCT的广泛应用，POCT在检验医学领域将会有更大的发展和变革。

　　一、芯片实验室

　　芯片实验室(LOC)也称为微全分析系统(micro total analysis system，μ-TAS)，是生物芯片发展的终极目标。LOC是一种微型化的生化分析平台，将生物和化学领域所涉及的传统的样本制备、生化反应、分离检测等基本操作步骤集成在一块数平方厘米的微芯片上，并对其产物进行分析的一种技术。它可以完成对样本的预处理、分离、稀释、混合、化学反应、检测及产品的提取，从而使现有繁琐的、不甚精确的生物分析过程自动化、连续化和微缩化。因此在生物医学领域，它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级，而且分析速度成倍提高，成本成倍下降。

　　芯片实验室技术在POCT应用最成功的是i-STAT检测系统。它采用微加工技术制作薄膜电极、硅微加工技术制作生物电极阵列，通过微流体毛细作用进样，配备有手持式操作仪器，只需将2～3滴全血样本加入到芯片内，在2min内就可以通过电化学反应对全血中的电解质(Na+、K+、CI-、Ca2+)进行检测，还可对pH、尿酸、葡萄糖、血气(PCO2、PO2)进行检测。随着产品的不断升级换代，现在i-STAT检测系统的检测项目也得到很大的扩展，包括Hct、Hb、ACT、PT/INR、cTnl、CK-MB、BNP等，对急诊患者可能最需要检测的项目集成为一体，是芯片实验室的良好体现。

　　最近，Pierre  N.Floriano等人研发了一款基于唾液样本的纳米生物芯片（唾液蛋白质组），用于筛选急性心肌梗死(AMI)患者。这种芯片的问世，使采用唾液样本进行口腔或系统性疾病的诊断逐渐引起临床的兴趣。唾液作为一种无创的诊断介质，具有容易采集、易于保存及优于其他体液管理的优点，非常适合应用于POCT。目前唾液样本已被用于检测电解质、药物、细胞因子、激素、酶、抗体、微生物和RNA等，为POCT的发展提供了新的思路和方向，相信不久的将来会有更多的此类POCT诊断产品问世。

　　二、核酸检测新技术

　　DNA分子结构的阐明，聚合酶链反应(polymerase chain reaction，PCR)技术的问世，使基础医学和临床医学领域引发了巨大的变革，催生出许多新技术、新产品。分子诊断市场在2007年总利润为32.1亿美元，到2012年已达到了54.2亿美元。

　　目前，分子诊断在遗传性疾病的检测、耐药基因的检测及感染性疾病的检测中已被广泛应用。在感染性疾病中，尽管PCR技术在检测病原微生物中具有很大的优势，但目前病原微生物检测还是依靠传统的培养方法作为金标准。传统的培养方法一般需要1～5天，这使抗感染治疗在及时性和有效性方面受到了限制，而不当的抗感染治疗会使严重感染患者的生存率下降5倍。另外，现行的培养方法只能鉴定能够在培养基中生长的病原微生物，有些苛刻的难养细菌很难在体外培养出来而得不到鉴定；某些病原微生物感染后有一定的潜伏期，检测此类病原微生物时存在"窗口期"的问题，而通过分子生物学的方法检测可以避免此类问题。

　　然而，传统的PCR技术依靠在体外模拟细胞内DNA的复制过程，需要变性、退火、延伸3个步骤，每个步骤中需要特殊的反应温度，整个反应需几十个循环才能完成，仍显耗时较长。另外的缺陷还表现在样本的前处理过程相对复杂；为避免发生样本间的污染，样本处理和PCR反应及后续检测需在不同场地进行，这些都在一定的程度限制了PCR的实际应用。

　　近年来随着技术的进步，核酸检测形式较之前有了较大的变化（图23-1）。从最初的样本DNA提取、扩增、检测3个步骤，到现在较为常用的样本DNA提取、扩增检测2个步骤。在未来10年内，核酸检测有望通过极度敏感的生物芯片技术直接检测临床样本中的核酸序列，而无需对临床样本中的DNA进行提取和扩增，从而实现"sample in-answer out"。