用于治疗感染性疾病,肿瘤及遗传病PCR在医学检验学中最有价值的应用领域就是对感染性疾病的诊断。理论上,只要样本有一个病原体存在,PCR就可以检测到。一般实验室也能检出10~100基因拷贝,而目前病原体抗原检测方法一般需要105-7个病原体才可检测到。PCR对病原体的检测解决了免疫学检测的“窗口期”问题,可判断疾病是否处于隐性或亚临床状态。定量PCR研究资料已表明,病原体数量与感染性疾病病情的轻重程度、传染性及治疗效果均有相关性。许多研究表明,人类免疫缺陷病毒(HIV)感染后,潜伏期长短和临床症状轻重与血液中的病毒量显著相关;也有研究表明,HIV病毒载量低于一定值时,没有传染性。在乙型肝炎病毒、丙型肝炎病毒定量研究中发现,病毒的数量与某些药物的疗效相关。例如,干扰素治疗对肝炎病毒高拷贝者不敏感,低拷贝者敏感;而有些药物则具有显著降低病毒高拷贝的作用。癌基因的表达增加和突变,在许多肿瘤早期和良性的阶段就可出现。PCR技术不但能有效的检测基因的突变,而且能准确检测癌基因的表达量,可据此进行肿瘤早期诊断、分型、分期和预后判断。几乎所有慢性骨髓性白血病患者都可检测到原癌基因易位导致的BCR/ABL融合基因形成,定量PCR技术可通过检测BCR/ABL融合基因的表达确定微量残余恶性细胞存在的数量,以此作为治疗效果和估计复发的危险性的依据。