21世纪将是生物与生命科学迅速发展的世纪，人类对自身的研究会有重大突破。人类在战胜严重疾病的斗争中会取得辉煌成果，如遗传性疾患、传染病、癌症及心、脑血管病。为早期诊断与治疗疾病，医学检验技术将发挥更大的作用。临床医学的需要推动医学检验的发展，而后者又推动着前者的进步。 五大技术将有力地影响与推动21世纪医学实验室技术的发展。
一、前导技术(Leading technology)是分子生物学技术
该技术将渗入并推动着医学检验的各学科——生化、血液、免疫、微生物及血库、解剖病理的发展。换言之，各学科均需应用分子生物学技术。实验室医学中的分子生物学技术主要是多种形式的体外基因扩增技术。其主要代表是聚合酶链反应(PCR)，现已有多种形式的PCR，其重要发展趋势有二：一是定量PCR；二是PCR的全自动化，如应用扩增与检测于一体的一次性PCR试验卡，可较好地解决PCR污染问题。除PCR以外的基因扩增技术尚有LCR、SDA、TAS、3SR、Qβ 等技术。
分子生物学技术在检验中的应用。(1)2005年完成人类基因组工程；(2)遗传性疾病的产前诊断；(3)各种病原体(病毒、细菌、真菌、支原体、立克次体、螺旋体等)的诊断，尤适用于不能进行人工培养的病原体；(4)癌基因、抑癌基因的检出。(5)发现各种疾患与基因的联系以寻求致病基因，实现症状前诊断；(6)HLA检查及其与疾患的联系；(7)以基因工程技术制备诊断用酶、制备基因工程抗原、基因工程合成肽抗原，基因工程抗体将极大促进试验技术的改进及试验质量的提高。(8)法医学；(9)基因治疗：体外扩增目的基因导入体内进行治疗。
二、自动化与信息技术
自然科学的最新成就迅速推动各种检验仪器的进步，于是出现多用途的大型自动分析仪(universal automated instrument)。可同时做生化、血液、免疫、药物等项目以及精细的、多用途分析系统如毛细管电泳技术，将改变检验科现存的专业分工并推动实验室的全自动化。机器人的应用将用于一些危险性操作。自动化技术的实现依靠信息技术的发展如集成电路、光导纤维、电子计算机技术、多媒体技术、人工智能(专家系统、医学诊断系统)，国际互联网(Internet)将实现实验室间；实验室与临床，医院间；区、市、省间；国际间的信息交换。远程的实验室诊断系统(telepathology, telediagrostic system)会得到广泛应用。
三、生物传感器技术
生物传感器的种类包括离子选择电极(ISE)、气敏电极、场效应转换器、酶电极、压电晶体、热量计、表面质子共振(SPR)、免疫传感器、酶免疫传感器等，其在检验中的应用，可测定离子、气体、底物、酶、有机物、代谢物、抑制物、污染物、抗生素、维生素、pH等。生物传感器与芯片的应用将使检验仪器小型化、灵活而多用途。
四、标记免疫分析技术
其发展趋向是：新标记物的发展与联合应用；单克隆以及基因工程抗体的应用和免疫放大技术，可明显提高检测的特异性，敏感性可达Zepto(10-21)，yocto(10-24)水平，1.7yocto＝1分子，即可实现分子水平的检测。
多种形式的标记免疫分析会有更快发展，如放射免疫分析(RIA、IRMA)、酶免疫分析(EIA)、金标记免疫分析、荧光免疫分析(FIA)、时间分辨荧光免疫分析(TrFIA)、酶-荧光免疫分析(E-CIA)、化学发光免疫分析(CIA)、电化学发光免疫分析(ECM)、生物发光免疫分析(BIA)和以DNA为标记物的免疫分析——免疫PCR。
其在医学检验中的应用主要用于：(1)激素及其受体、介质检测；(2)治疗药物监测；(3)肿瘤标志物；(4)体液中微量蛋白；(5)病原微生物抗原或抗体；抗原的检测可实现微生物感染的快速诊断；(6)细胞因子，粘附因子，生长因子；(7)基因表达蛋白；(8)自身抗体；(9)痕量代谢物；(10)神经介质；(11)细胞内信使的检测，是医学检验与科研的重要手段。
五、流式细胞技术(flow cytometry)
将从研究实验室走入临床实验室，此项技术主要用于监测人体细胞免疫状态，进行组织配型及监控移植物的排斥反应，血液系统疾患的检查与分型，血栓与止血缺陷的检查，细胞DNA定量与细胞周期分析以鉴定肿瘤细胞及评价化疗效果，检测细胞凋亡，检测细胞特异性标记物如受体等，检测细菌对抗菌药物的耐药性。
在上述五大技术发展的推动下，将实现试验项目的优化与全面质量管理。对试验项目进行优化与精选，避免检验项目的滥用与误用。为减少检验的花费将拟定各病种的基本检验项目。
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