衣原体感染需经过一定的实验室检查才能诊断。常用的检查方法是衣原体培养、直接荧光抗体检测、酶标免疫反应和分子生物学检查，如聚合酶链式反应（PCR）和连接酶链式反应（LCR）。
1.衣原体培养
由于沙眼衣原体是在细胞内寄生，所以它只能在组织中培养。培养法的特异性好，但敏感性低，试验较复杂，费用高，一般临床少用，多为研究所用。
2.直接荧光抗体检测
这是非培养法中应用较多的检测方法。此法操作容易，特异性好，但需要有经验的检验师检查。
3.酶标免疫反应
这是目前应用最广的检测方法。该法的优点是快速、方便。但敏感性有时不够高。
4.PCR和LCR
为分子生物学检查方法，是将标本数目有限的目标DNA或RNA序列成百万倍放大，使敏感性大大提高。本法对实验室的要求较严格，操作不规范易出现假象，我国规定必须是有条件的实验室并经过国家有关部门认可才能进行该项检测。
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