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产前筛查是目前临床中常用的一种预防先天缺陷儿出生的手段，通常是对孕妇血液中存在的特异性指标进行检测，从而筛选出具有高危风险的人群。产前诊断则是在遗传咨询、风险评估的基础上，利用遗传学诊断和影像学检查等方法，对出生缺陷的高风险人群做出明确诊断，尽早进行宫内干预和治疗，从而尽可能地降低新生儿的发病率和死亡率，以提高人口素质。因此，对产前筛查与诊断进行深入的研究以及对其检测技术的不断探索与改进具有重要的意义。近年来，随着分子生物学、遗传免疫学、生物分析化学、代谢组学、影像学、生物信息学等学科的不断发展，极大地促进了产前筛查与诊断的深入研究及其技术手段的改进。本课题研究内容可分为两部分：第一部分是基于SWNTs/CS免疫传感器对血清中妊娠相关血浆蛋白-A竞争性检测的新方法研究；第二部分是基于UPLC/Q-TOF-MS代谢组学平台对妊娠期糖尿病的综合性分析。具体内容如下：1.基于SWNTs/CS免疫传感器竞争性检测妊娠相关血浆蛋白-A的研究妊娠相关血浆蛋白-A(PAPP-A)是一种大分子的血清糖蛋白，与唐氏综合症的联系最为紧密传统的检测方法有：酶联免疫法(ELISA)、时间分辨荧光免疫法、化学发光法等，但是这些方法需要专业的操作人员、对仪器要求高且昂贵、比较耗时费力等。而与这些方法相比较，本实验构建的电化学传感器用于血清PAPP-A的检测，具有操作方便、成本较低的特点，为产前诊断技术提供了一种潜在的新方法。本研究建立一种基于SWNTs/CS免疫传感器竞争性检测PAPP-A的新方法。PAPP-A共价结合到修饰有SWNTs/CS复合物的玻碳电极(GCE)上；在含有PAPP-A的孕妇血清中加入生物素标记的PAPP-A抗体；并将电极在混合液中进行孵育，使标准品与样品中的PAPP-A进行免疫竞争反应；再修饰链霉亲和素标记的碱性磷酸酶(ST-AP)，催化水解底物α-萘酚磷酸盐(α-NP)，所产生电化学信号与样品中的PAPP-A浓度呈反比。研究中对实验过程和条件进行表征和优化，在最佳实验条件下检测血清中PAPP-A的线性范围为0.05~10μg mL-1,最低检测限为39ng mL-1。并对线性范围中不同的两个PAPP-A浓度(1μg mL-1和10μg mL-1)进行重复性和稳定性考察：日内变异系数分别是2.85%和6.40%；日间变异系数分别为3.39%和8.60%。因此，本实验所构建的电化学方法具有较好的准确性和灵敏度，且方便、低成本，为产前诊断技术提供了一种新的检测途径，具有较为重要的临床意义。2.基于UPLC/Q-TOF-MS对妊娠期糖尿病的代谢组学综合性分析研究目前，关于妊娠期糖尿病(GDM)的认识，更多的是认为妊娠前没有任何程度的糖耐量异常或糖代谢异常，妊娠期首次出现的糖尿病。近年来，大量的研究针对GDM的病因与发病机制进行开展，并且在多个方面都取得了很大的进展。本实验利用高灵敏、高准确性、高分离度，快速、自动化的UPLC/Q-TOF-MS代谢组学的研究平台，对GDM孕妇血清中的动态代谢情况进行检测，并结合生物信息学的多变量统计分析方法，对疾病组与对照组及其产前、产后的差异代谢物进行模式识别，实现对GDM疾病进行综合性的代谢组学研究，包括原始数据的预处理、主成分分析(PCA)、偏最小二乘法-判别分析(PLS-DA)、正交偏最小二乘法判别分析(OPLS-DA)以及t-检验（p﹤0.05）等；再将鉴别出的差异物进行数据库比对、核实，确定该化合物；然后再分析差异化合物的代谢途径，以及与GDM疾病发生发展的关系。最终筛选出35种差异物，分别表现为上升或下降的不同变化趋势(p <0.05)，这些差异物分别来自甘氨酸、丝氨酸和苏氨酸代谢；甘油磷脂代谢；类固醇激素代谢；丙酮酸代谢；脂肪酸代谢等。这些代谢主要涉及糖代谢途径、脂类代谢途径、氨基酸代谢途径、核苷酸代谢途径等。鉴别出的差异物不仅能作为潜在的疾病标志物对GDM进行筛查，还能作为疾病实时监测的一种手段，利于疾病的早期诊断与干预管理，是未来临床发展的新领域。