一、病原體的定性及定量檢測，PCR及其相關技術適用于病毒，細菌、寄生蟲等所有病原體的檢測，以下就SDA首批的四種病原體基因診斷項目加以說明。
1. PCR技術在結核菌檢測中的應用及意義
結核菌基因診斷的意義主要表現在：a. 區分TB與其它分枝桿菌；b. 檢測TB耐藥基因；c . 提高TB的陽性檢出率。
2. PCR技術在HBV檢測中的應用及意義
3. PCR技術在HCV檢測中的應用及其意義
HCV是引起輸血后肝炎的主要致病因子，因其在血中的含量極低，僅為HBV的1%，其免疫學標志只有抗-HCV一項，且至今病毒分離尚未成功，所以HCV的檢測較HBV困難的多，因此，PCR技術在HCV的檢測出顯得格外重要，其意義主要表現在：
3.1
抗-HCV可作為HCV感染診斷的指標。由于個體間免疫功能的差異，部分患者出現抗-HCV較晚，免疫功能低下者和經免疫抑制治療者甚至可能不產生抗-HCV；因此HCV-RNA是HCV感染的確診標志。據報道，在患者發病30-60天和6-30個ELISA抗-HCV的檢出率分別為45%和67%，說明ELISA檢出抗-HCV有相當高的漏檢率。
3.2 在“窗口期”沒有抗-HCV產生，但可檢測出RNA。
3.3 HCV-RNA定量可指導用藥，為療效觀察及預后判斷提供客觀指標。血清HCV拷貝高對干擾素不敏感，低敏感，據報道，HCV<100pg/ml組：11/30轉陰HCV>100pg/ml組：1/30轉陰。
HCV-RNA持續維持高水平狀態可能預后不佳。
3.4 抗-HCV陽性并不能代表現癥感染，丙型肝炎的診斷標準是HCV-RNA(+).
4. PCR在CT檢測中的應用
CT是非淋菌性尿道炎的主要病原微生物之一，有時還可引起不育等其它疾病。CT為專性細胞寄生性，一般培養不能生長，只有在活細胞內才能增殖復制，實驗室通過Mcloy、Hela-229細胞培養觀察包涵體，可認為是診斷“金標法”。但因操作復雜，技術要求高，需時間長，并不適于臨床檢測。免疫學方法有直接免疫熒光法、EIA法等，但這兩種方法無論是檢測抗原還是抗體陽性率均不足50%，用單抗會丟失位點、多抗有交叉反應，在高危人群篩查中常與金黃色葡萄球菌、鏈球菌、淋球菌等發生交叉反應使其特異性受到影響，因此，國內外專家一致認為CT的基因診斷方法應定為“金標準”。
二、PCR及其相關技術在血源篩查中的應用
獻血是我國醫用血液的最主要來源，根據全國血液中心1999年的統計，我國各主要血站采集的血液樣本達到680萬份，占2百萬病人提供血液進行輸血治療。長期以來，我國血站的血液病毒篩查都是使用免疫學方法，大部分血站是用國產ELISA試劑做兩遍測試，檢查項目包括：乙肝表面抗原（HBSAg）,丙肝抗體（HCVAb）。由于免疫學方法靈敏度較低（檢出下限為108拷貝），重復性較差，同時存在抗原抗體的變異，再加上病毒感染的窗口期，使得該篩選方法存在一定程度的漏檢，對輸血安全構成了極大的威脅。近年來，因輸血導致輸血后肝炎的訴訟也不斷增加，血液安全再次受到全社會的關注。
為保障輸血安全，世界各國不斷改進血液篩查技術，核酸檢測技術（NAT）由于靈敏度高，特異性強，而且是直接檢測病毒本身，受到各國血液篩查工作者的重視。隨著核酸檢測技術的發展和成熟，尤其是熒光定量PCR方法的應用，NAT逐漸進入血液篩查領域，近年美國紅十字會開始將NAT應用于血液篩查，明顯提高了HBV，HCV和HIV的檢出率。歐洲和也普遍采用NAT作為血液的復篩手段。
我國是肝炎的高流行區，1995年全國肝炎流行病學調查研究結果顯示約9.57%的人群為HBSAg攜帶者，3.2%的人群抗HCV陽性，HIV的感染率迅速
上升。最近的調查數據顯示，人群中乙肝攜帶者已上升到10.12%，丙肝攜帶者也有近5%，在這樣一高流行人群中，征集健康安全的醫療用血是血液事業的重要工作，由于ELISA方法學固有的缺陷，因此核酸檢測技術及其標準急待在我國被確立和推廣應用。在2001年1-3月間由國家衛生部臨檢中心組織對全國6個中心城市血站的7800份血液樣品進行熒光定量PCR測試，顯示出較高的陽性率。而10萬例以上的臨床統計數據表明，HBV的ELISA漏檢率較高，這些漏檢的血樣，直接威脅到受血者的安全。
三、PCR及其相關技術在腫瘤基因診斷中的應用
隨著分子腫瘤學研究的發展，目前已能從基因水平對癌癥進行診斷，也能通過檢測與癌變有關的基因標志物來判定組織學的良、惡性程度，癌的進展以及腫瘤的耐藥性。腫瘤的基因診斷主要是通過檢測腫瘤基因標志的變化來實現的；下面主要就常見的腫瘤基因標志物與腫瘤的關系以及PCR技術在腫瘤診斷中的意義加以討論。
（一）常見的腫瘤基因標志物及其與腫瘤的關系
1.
K-ras基因
是位于染色體12p12.1上的編碼21kD（p21）蛋白的編碼基因。P21的活化在傳達細胞外源性增殖信號中具有重要的作用，變異型p21與正常型p21相比其GPT酶活性明顯下降，認為與癌變有關。K-ras基因的點突變主要集中在特定的氨基酸密碼子（第12，13，61）上，而這種異常以大腸癌、胰腺癌、肺癌等發生率較高，在胰腺癌中，K-fas基因的點突變發生率高達90%，且大部分局限于密碼子12上。大量的研究表明，K-ras基因陽性，即使病理組織學診斷淋巴結轉移陰性，癌癥復發的可能性也很高，因此，K-ras基因點突檢測不僅對腫瘤的診斷而且對其預后判斷都有一定的價值。
2.
p53基因
是一種抑癌基因，是目前人類腫瘤中最常發生變化的基因。它位于染色體17p13.1上，編碼53KD的核磷酸蛋白，此蛋白通過p21蛋白參與細胞周期的調控，對細胞的分裂和增殖起負調節作用，若突變，則最終使細胞生長和分化的調節失控，導致細胞的持續分裂和癌變。在許多惡性腫瘤中均發現有p53基因的異常，肺癌為50%-70%，膀胱癌約為60%，胰腺癌為70%-80%,在肝癌和子宮內膜癌中也有較高的發生率。針對大腸腫瘤的研究表明，p53的雜合性丟失（LOH）頻度在大腸腺瘤中為20%，而在大腸癌中則為85%-95%，提示p53基因的異常可能與腺瘤的癌變有關。
3. DCC基因 是位于染色體18q21.3上的抑癌基因。腫瘤組織，DCC基因的雜合性丟失和DCC mRNA表達低下在胃癌，大腸癌中呈現較高的頻率，特別是在肝轉移的病例中，提示它可能作為肝轉移的一個診斷標志。
4. 微衛星DNA 在人類基因組中有許多CA、GT等散在的2-4個堿基對的單純反復排列，稱為微衛星。有關它的功能還不明了。據報道，在家族性非息肉性大腸癌中以及散在性大腸癌中有高比率的微衛星反復排列數量的異常。
5.
端粒酶
位于染色體末端的端粒在人體中是由T、T、A、G、G、G6個堿基構成一個單位，在生殖細胞中以長約20kb，體細胞中以6-10kb的長度進行反復排列，通常認為端粒與染色體的穩定性有關，其長度隨著細胞的反復分裂而縮短，縮短到一定程度細胞再分裂，也就是說，細胞分裂的壽命取決于端粒的長度。在癌細胞中存在有延長端粒的酶。胃癌、大腸癌、腎癌、前列腺癌等端粒酶表現為高度的活性。除了表達異常外，端粒的微小缺失和易位也與腫瘤的發生有著密切的關系。
6. p16基 p16基因定位于9p21上，全長8.5kb，由2個內含子間隔3個外顯子組成，它是細胞周期蛋白依賴性激酶抑制因子，參與細胞周期的調節，與腫瘤的發生有著密切的關系。
P16基因純合缺失常見于各種腫瘤。不同的腫瘤其純合缺失的非分率各不上同，以食道癌最高，約92.3%。在急性淋巴細胞性白血病（ALL）中40%存在p16純合缺失，在T細胞ALL中缺失率高達83%，其他腫瘤p16基因純合缺失的百分率分別為惡性間皮瘤61.9%，胰腺癌40.5%，卵巢癌22%。
P16基因突變與腫瘤的發生也有著密切的關系。據報道，在肺癌中14/27例存在p16基因突變且都導致編碼的氨基酸序列改變，在18個家族性黑色素瘤家系中，13個家系存在著8種p16基因突變型，包括無義突變，錯義突變，剪接供體位點突變等。
（二）、腫瘤基因診斷的常用技術
腫瘤基因診斷的常用技術有：熒光原位雜交（FISH）法，主要用于癌基因、抑癌基因突變的檢測；PCR及PT-PCR法，用于腫瘤異常基因和異常基因mRNA的擴增：PCR-SSCP法，用于突變檢測。突變等位基因擴增法（MASA），它是腫瘤基因突變最敏感的檢測方法。
（三）、腫瘤基因診斷的評價
腫瘤的發生、發展是一個復雜的多因子協同的過程，包括啟動（最初細胞傷害）、進展（形成腫瘤）及擴散（惡性程度進一步增高）等，在許多情況下，單個癌基因結構、功能變化不足以引起惡變；而2個或多個癌基因間的相互協同作用，是維持某些細胞的惡性類型所不可缺少的。因此，某一腫瘤基因標志物陽性結果只能單純提腫瘤DNA的存在，并不能代表活的癌細胞的存在。一般情況下腫瘤基因標志物變化的檢測只能是一種臨床診斷和預后判定的輔助手段，但也有一些癌基因遺傳學變化的檢測已達到確認某些腫瘤的程度，例如CD44基因的異常拼接表達，幾乎100%出現于某些泌尿系腫瘤。慢性骨髓性白血病患者幾乎都可檢測到原癌基因易位導致的BCR/ABL融合基因形成。
（四）、PCR及其相關技術在遺傳性疾病診斷中的應用
遺傳性疾病根據其遺傳方式可分為單基因遺傳病和多基因遺傳病。單基因遺傳病只受一對主基因的影響而發病。多基因遺傳病不是由一對主基因所導致的，而是多對微交基因所產生的協同作用并與環境因素共同導致發病，這些等位基因可存在于正常人群中，但具有越多的此類等位基因，患病的可能性就越大，因此，此類基因稱為易感基因。對于某些單基因遺傳病，可通過直接法檢出患者的缺陷基因而診斷。直接法包括：點突酶切圖分析、基因或大片段缺失的NDA酶切圖譜分析、PCR結合分子雜交法等。對于大多數人類遺傳病來說，目前尚不知其原發基因缺陷所在，也不知其基因產物是什么，因此難以用直接法進行分析，可用遺傳連鎖分析和關聯研究來進行致病基因遺傳定位，從而對未明基因缺陷或基因遺傳病做出間接診斷。
（五）、FQ-PCR技術在疾病相關蛋白基因表達水平檢測中的應用
FQ-PCR技術在疾病相關蛋白mRNA可反映基因的表達水平。因此，臨床上檢測腫瘤抗原的基因表達水平能對腫瘤做出早期診斷：如CEA、AFG、PSM、HZY等mRNA定量檢測顯著地提出了腫瘤的檢出率。據報道，外周血AFP-mRNA早于AFP蛋白半-1年出現，故檢測外周血AFP-mRNA為原發性肝癌的早期治療爭取了時間。此外，腫瘤標志物mRNA水平的高低還與腫瘤的復發、轉移、分化程度及大小有關。