非结核分枝杆菌（NTM）所致疾病称为NTM病。近年来，NTM病的疫情呈上升趋势，HIV阳性患者是感染NTM的高危人群。第四次全国结核流调普查，我国NTM的感染率是15.6%。NTM可导致与结核病临床表现相似的全身中毒症状和局部损害，在无菌种鉴定的情况下与结核病难以鉴别，许多NTM对抗结核药物天然耐药，不同NTM对抗结核药物敏感性有规律可循。目前，传统菌种鉴定方法根据菌株生长速度、色素产生、光反应、生化反应等生物学表型特征及细胞化学反应多项指标综合分析，方法复杂、费时，不利于指导临床诊断。所以建立新型的快速、简便和准确的分枝杆菌菌种鉴定技术不仅必须，而且紧迫。
近年来，在临床推广使用和正在研究开发中的新型分枝杆菌菌种鉴定技术归纳起来有表型检测和基因检测两大类。研究较多且显示良好应用前景的方法包括表型检测中的色谱技术检测法和噬菌体生物扩增法，以及针对靶基因进行检测的PCR-限制性片段长度多态性分析技术（RFLP）、DNA直接测序法、基因芯片技术和反向系列探针杂交法等。
色谱技术
色谱技术在微生物检测方面发挥着重要作用。利用色谱技术，如薄层色谱（Thin 1ayer chromatography，TLC）、气相色谱（Gas chromatography，GC）、高效液相色谱（High performance liquid chromatography，HPLC）技术等，能对微生物的细胞成分（脂肪酸、糖类、蛋白质等）及微生物代谢产物等进行分析，并达到对微生物分类及鉴定的目的。现代微生物学研究表明：细菌普遍含有的脂肪酸成分与细菌的DNA具有高度的同源性，各种细菌均具有特征性的细胞脂肪酸指纹图谱。与其他微生物相比，分枝杆菌属最为突出的特点是脂肪酸含量高，而且不同分枝杆菌菌种具有不同种类和数量的脂肪酸，因此，可通过脂肪酸的种类和数量特征鉴定分枝杆菌菌种。分枝杆菌脂肪酸是菌体中稳定的重要成分，对脂肪酸的分析无论对属的分类及菌种的鉴定均为重要指标之一。不少学者应用色谱技术分析了分枝杆菌脂肪酸，对分枝杆菌进行分类及鉴定。
有报道，用TLC技术对22种分枝杆菌参考株的分枝菌酸进行分析，分枝菌酸（Mycolic Acid，MA）是分枝杆菌细胞壁上化学结构为α-烷基-β-烃基大分子长链脂肪酸，根据分枝菌酸图谱可将22种分枝杆菌分为9群，30％鉴定至种。并能将分枝杆菌属与奴卡氏茵、红球菌和棒状杆菌三种相关但形态易于混淆的菌属相互区分鉴定。气相色谱技术作为一种分离效能高、分析速度快、敏感性及特异性高并能和多种检测手段联用的分离分析方法，目前已广泛应用于细菌细胞脂肪酸的分析。国内外不少学者用GC技术分析分枝杆菌脂肪酸，测得8碳至22碳脂肪酸，得到了若干种分枝杆菌参考菌株特异性脂肪酸识别图谱，为分枝杆菌菌种鉴定提供了参照依据。
BACTEC液体培养基法
BACTEC液体培养基检测系统除应用于检测分枝杆菌生长和药物敏感性试验外，还可用于分枝杆菌的菌种鉴定。P－硝基－α－乙酰氨基－β－羟基苯丙酮（NAP）是一种选择性抑制剂，能抑制结核分枝杆菌复合群生长，而对非结核性分枝杆菌生长无抑制作用。在含有14C标记的棕榈酸为底物的7H12培养基内加入NAP，接种待检菌培养一定时间后，用BACTEC－460TB检测仪检测，结核分枝杆菌复合群生长受到抑制，培养4～6天时14CO2产量不增加，生长指数（growth index，GI）值不变，非结核性分枝杆菌生长不受抑制，培养4～6天时14CO2产量增高，GI值＞400，若GI值在3天内达到999，则为快速生长非结核性分枝杆菌。利用该仪器进行菌种鉴定，依照分枝杆菌菌种不同，报告时间为2～6天，但仅能进行初筛，将结核分枝杆菌复合群与非结核性分枝杆菌区分出来，而不能将细菌鉴定至种。而如再进一步的鉴定，则需要转种罗氏培养基，进行传统的方法鉴定。试验证明，用两种菌液继续做菌种鉴定生化反应试验基本上无差别，罗氏培养基的菌悬液与快速培养阳性的菌液鉴定出的分枝杆菌分离菌结果基本相同，说明用Bactec TB460分析仪培养阳性的菌液直接进行分枝杆菌菌种鉴定是可行的。目前取而代之的BACTEC MGIT960系统根据PNB及TCH的药敏结果也可进行MTC和NTM的初步菌种鉴定。
DNA测序法
目前常规的菌种鉴定方法仍主要是表型分类法，是以形态和生理生化特征为依据，时间较长（一般1～2个月）。随着分子生物学技术的发展，并应用于微生物的分类研究，开辟了菌种鉴定的新途径。目前，菌种基因鉴定技术具有快速、简便、准确等特点，并能按照种系进化的关系确定菌种之间精确的定位，使分类鉴定方法更客观合理。以核苷酸序列为基础的分析，要求选择合适的靶基因进行比较分析。原则上，任何一个适用于系统发育研究的普遍存在的基因在进化过程中都面临着持续的功能选择压力，从而使其普遍存在于微生物中成为可能。
目前，应用的基因型分类鉴定的基因包括编码核糖体的16S rRNA基因、16SrRNA～23SrRNA基因内转录间隔区序列（ITS）、23S rRNA基因，以及编码蛋白的基因如热休克蛋白65（hsp65）基因、dnaj基因、rpoB基因和gyrB基因等。rRNA基因被称为细菌的“活化石”，为高度保守基因，进化速度十分缓慢，已用作细菌系统发育分类和鉴定的“金标准”。rRNA基因由23S rDNA（rrl）、16SrRNA（rrs）和5SrRNA（rrf）三部分组成一个rRNA操纵元（rrn操纵元），其大小分别约为3000、1500和120个碱基。许多分枝杆菌16SrRNA基因序列是高度保守的，只在某些位置上存在少量核苷酸变化，这些核苷酸变化的位置是分枝杆菌属或种特异的。通过对待测分离株菌株测序及分析，并将所获得的序列与GenBank的分枝杆菌序列相比较，可对分离株进行分类与鉴定。但是，16SrRNA基因不能区分结核分枝杆菌复合菌群的各菌种。同样，重要的病原体堪萨斯分枝杆16S rRNA基因序列与一种非致病的胃分枝杆菌完全一样；溃疡分枝杆菌和海分枝杆菌也具有相同的16S rRNA基因序列。ITS序列有高度保守的部分，但与16S rDNA和23S rDNA比较，有更高的变异性，表现出长度和序列结构上的多态性[10]。近几年来，已用于多种微生物种水平以下的鉴定。研究表明，ITS是一个良好的分枝杆菌分类和鉴定单位。
hsp65抗原蛋白是分枝杆菌的一个主要免疫反应蛋白，广泛地存在于分枝杆菌中，该抗原既含有分枝杆菌菌种独特的表位，也含有不同分枝杆菌共同的表位，其核苷酸序列的多态性总体上大于16SrRNA基因的多态性。据报道，通过扩增分枝杆菌基因组中的396～836位的DNA，并对扩增片段内360bp高变区序列进行分析，hsp65基因有种、亚种特异性的等位基因存在，是个良好的分枝杆菌菌种鉴定靶基因。