基因擴增實驗室隸屬山東省立醫院臨床細胞分子遺傳學檢驗科，自上世紀九十年代就率先開展了分子診斷工作，是2002年全國首批通過衛生部臨床檢驗中心基因擴增實驗室驗收的實驗室之一，2008年、2013年又兩次通過了衛生部臨檢中心、山東省臨檢中心對基因擴增實驗室的復審驗收；已經建立了完整的實驗室質量、安全管理體系，日常工作流程標準化、室內質控管理規范化，國家級、省級室間質評結果優秀，充分保證檢驗結果準確可靠，是全省乃至全國少有的標準化分子檢測實驗室。2014年成為全國首批通過了高通量測序試點單位審批的實驗室之一。

　　基因擴增實驗室位于北區病房樓七樓、做到了嚴格分區，并構建了完整的個性化醫療分子檢測所需要的儀器設備平臺（包括焦磷酸測序系統、Sanger測序系統、熒光定量PCR儀8臺、全自動核酸提取前處理系統等共計2000余萬元），目前面向全省開展的分子診斷項目100余項，涉及病原體核酸、腫瘤相關基因、遺傳病檢測等基因檢測項目。

　　基因擴增實驗室的技術人員不僅具有相應專業學歷（博士4名，碩士1名，本科3名）、檢驗技術職稱，均具有PCR上崗證，同時經過最長12年的本專業日常工作鍛煉，多次的繼續教育培訓、進修，不僅基本工作熟練，更能夠掌握個性化醫療領域最新的行業發展動態及技術方向；實驗室技術人員作為負責人目前承擔了國家自然科學基金、省自然科學基金、省科技攻關項目多項，發表SCI及中華系列論著多篇。

　　山東省立醫院臨床檢驗醫學部聯合山東省臨檢中心，還承擔了基因擴增領域PCR上崗證的國家級繼續教育培訓工作，每年培訓該領域來自全國各地的專業技術人員300余名，影響輻射全國。