Nukleik asitlerin (DNA veya RNA) in vitro amplifikasyonları (sayısal çoğaltılması), patojenlerin ve dolayısıyla da infeksiyonların, tümörlerin, genetik hastalıkların teşhisinde ve adli tıpta, en fazla kullanılan yöntemlerin arasında yer almaktadır.
1-polymerase chain reaction (PCR)
2-strand displacement assay (SDA)
3-transcription mediated assay (TMA)
4-loop-mediated isothermal amplification (LAMP)
Amplifikasyon yöntemlerinde, çeşitli organ, doku ve sıvılardan izole edilen genetik materyaller veya sekanslar enzimatik olarak çoğaltılır. Sayısı artırılan genetik ürünler (amplikon), ya homolog işaretli problar kullanılarak hibridizasyonla, veya elektroforezis ve boyamadan sonra direkt görüntülenerek ortaya konulurlar.
Amplifikasyon teknikleri, katı ortamlarda bakterilerin çoğalarak görülür hale gelmesi (koloni oluşturması) ile özdeşleştirilebildiği gibi, patojenlerin (veya antijenlerin) vücuda girdikten sonra oluşan spesifik antikorların ortaya konmasıyla de benzerlik gösterir. Şöyle ki, vücutta, çok az miktarda antikor bulunabilir bunlar bazı özel immunolojik testlerle (ELİSA, İFA, RİA, vs.) belirlenebilirler, aynen vücutta çok az sayıda genetik materyallerin amplifikasyon yöntemleriyle saptanabilmesi gibi. Ayrıca, vücutta hiç bir hastalık oluşturmadan veya antikor sentezini uyarmadan bulunabilen fakat başka bireyler için patojenik olabilen mikroorganizmaları, latent, gizli, kronik infeksiyonları, portör, rezervuar ve nesli tükenmiş hayvanları saptamada amplifikasyon teknikleri daha güvenilir ve çabuk sonuçlar vermekte ve epidemiyolojik çalışmalara büyük kolaylıklar sağlamaktadır. Ancak, genetik materyallerin, vücutta immun responsun meydana gelmesinden veya tedaviden sonra ne kadar süre sonraya kadar kalabildiği ve teşhis için işe yarayabileceği henüz tam belirlenmiş değildir. Ancak, şunu da belirtmek gerekir ki, donmuş fosillerden elde edilebilen genetik materyaller amplifikasyonda kullanılabilmekte ve genetik materyaller uzun yıllar bozulmadan kalabilmektedirler.
Amplifikasyon yöntemlerinin çabuk, güvenli, sensitif ve spesifik olmaları, kandaki antikorlardan, materyallerin eskiliğinden, etkenlerin vücutta çok az sayıda veya inaktif olmalarından etkilenmemeleri nedeniyle, izolasyonları, üretilmeleri veya identifikasyonları çok zor olan bakteriyel ve viral ajanların belirlenmesinde büyük yararlar sağlamaktadır. Bu teknikler, ayrıca, zamandan ve personelden büyük tasarruf sağlamasına, personel hatalarını ve laboratuvar infeksiyonlarını minimal düzeye indirmesine karşın, halâ, pahalı, deneyimli ve bilgili personele, gelişmiş malzemeye, saf kimyasal maddelere, işaretli problara, enzimlere, spesifik primerlere vs. gereksinim vardır. Aynı zamanda, vücutta, herhangi bir infeksiyon oluşturmayan mikroorganizmalar (apatojenik, kontaminantlar, vs.) kros reaktif olarak tespit edilebilmekte, sonuca ve yorumlamaya ters yende etkilemektedirler. Laboratuvarlarda aseptik ve/veya steril koşullara uyulmadığı durumlarda kontaminasyonlar (amplifiye olmuş DNA sekansları ile) fazla olmakta ve fazla kullanılan pipet, solüsyon, reagent, kimyasal vs. de bulaşmalar görülmektedir. Bunlar da, işaretli problar, veya primerler aracılığı ile amplifiye olmaktadırlar. Bunların yanı sıra, serolojik, kültürel, klinik, biyopsi ve otopsi bulguları negatif olan bir olguda sadece amplifikasyon yöntemleriyle alınan pozitif reaksiyonun değerlendirilmesi veya yorumlanması da oldukça zordur.
Şunu da unutmamak gerekir ki, amplifikasyon yöntemleri, hiç bir zaman direkt teşhis metotları değildir. Bunlar tanıya büyük yardımı ve desteği olan çok duyarlı, sensitif, çabuk ve güvenilir testlerdir. Bu üstünlüklerine karşın, amplifikasyon prosedürlerinin, belirtilen bazı dezavantajlarından dolayı, bazı araştırıcılar, diğer kolay ucuz ve duyarlı klasik laboratuvar teknikleri denendikten sonra, şüpheli veya sonuç alınamayan olgularda, kullanılmasının yerinde olacağını bildirmektedirler.