临床病原微生物精准诊断

目录 第1章 绪论1 1.1 精准医学的定义1 1.2 NGS技术与临床病原微生物诊断 5 第2章 分子诊断和大数据技术在精准医学中的应用 15 2.1 引言 15 2.2 表型分型方法在精准医学中的应用 16 2.3 高通量测序技术在精准医学中的应用 20 2.4 纳米医学技术在精准医学中的应用 21 2.5 大数据技术在精准医学中的应用 23 2.6 精准医学的政策和伦理问题 26 2.7 总结 26 第3章 微生物群与临床传染病学 31 3.1 引言 31 3.2 微生物群概述 32 3.3 微生物群的决定因素 33 3.4 微生物群在调节传染性疾病中的作用 34 3.5 基于微生物群移植治疗艰难梭菌感染 35 3.6 微生物群与 HIV感染的关系 37 3.7 微生物群对疫苗免疫原性的影响 37 3.8 微生物组治疗的未来前景：以粪菌移植为例 38 3.9 总结 40 第4章 NGS技术及其在临床医学领域的应用与挑战 44 4.1 引言 44 4.2 NGS平台及其技术路线的发展 45 4.3 NGS数据分析 48 4.4 参考数据库 53 4.5 NGS技术在临床医学中的应用 54 4.6 总结 57 第5章 病原微生物 NGS技术原理 64 5.1 引言 64 5.2 宏基因组分析 65 5.3 基于组装法的宏基因组分析 67 5.4 基于分箱的宏基因组分析 69 5.5 基于映射的宏基因组分析 72 5.6 标记法宏基因组分析 73 5.7 案例分析 76 5.8 总结 77 第6章 病原微生物 NGS大数据处理 81 6.1 引言 81 6.2 硬件和基础设施 82 6.3 软件资源 84 6.4 生物数据库 90 6.5 大数据处理的计算挑战 96 6.6 大数据在医疗中的伦理和法律挑战 99 6.7 总结 101 第7章 NGS技术在临床微生物学中的应用与优势 106 7.1 引言 106 7.2 全基因组测序在临床微生物学实验室中的应用 107 7.3 全基因组测序在病原体鉴定中的应用及优势 108 7.4 全基因组测序在疫情调查和监测中的应用110 7.5 宏基因组测序技术在临床病原体检测中的应用 111 7.6 无偏倚宏基因组学高通量测序法和靶向宏基因组学高通量测序法112 7.7 临床微生物学新一代测序工作流程及其优势113 7.8 总结114 第8章 临床病原微生物宏基因组项目流程搭建与案例分析 118 8.1 引言118 8.2 宏基因组学在临床微生物群落分析中的应用119 8.3 样本处理与宏基因组样本的制备方法 122 8.4 文库制备与质量控制策略 122 8.5 如何选择合适的测序平台 123 8.6 去宿主和病原体富集策略 123 8.7 数据分析和结果报告 124 8.8 宏基因组学测序中的质控指标 127 8.9 临床实用性129 8.10 临床案例分析 130 8.11 总结 134 第9章 NGS技术在微生物其他领域中的应用 141 9.1 引言 141 9.2 基于 NGS的微生物定量分析 142 9.3 NGS揭示细菌群体的遗传异质性 145 9.4 宏基因组揭示微生物群落生态系统的复杂性 146 9.5 微生物群与宿主的共同进化 146 9.6 微生物在疾病治疗中的应用 148 9.7 微生物在食品和农业生产中的应用 149 9.8 人类活动对微生物群落的影响 149 9.9 基于NGS技术的微生物组研究与挑战 150 9.10 总结 151 第10章 微生物组研究的未来前景 157 10.1 引言 157 10.2 宏基因组学在农业和食品微生物学中的研究前景 158 10.3 宏基因组学在人类发育和疾病微生物中的研究展望 158 10.4 微生物组数据在临床应用中的隐私安全管理 160 10.5 微生物组研究的伦理道德问题 162 10.6 总结 163