基因芯片技术基础知识概念制备杂交应用附发展方向VIP免费

一．什么是基因芯片生物芯片，简单地说就是在一块指甲大小（1cm3）的有 多聚赖氨酸 包被的硅片上或其它固相支持物（如玻璃片、硅片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜 、尼龙膜 等，但需经特殊处理。作原位合成的支持物在聚合反应前要先使其表面衍生出羟基或氨基（视所要固定的分子为核酸或寡肽而定）并与保护基建立共价连接；作点样用的支持物为使其表面带上正电荷以吸附带负电荷的探针分子，通常需包被以氨基硅烷或多聚赖氨酸 等）将生物分子探针（寡核苷酸 片段或基因片段）以大规模阵列的形式排布，形成可与目的分子（如基因）相互作用，交行反应的固相表面，在激光的顺序激发下标记荧光根据实际反应情况分别呈现不同的荧光发射谱征，CCD 相机或 激光共聚焦显微镜根据其波长及波幅特征收集信号，作出比较和检测，从而迅速得出所要的信息。生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、组织芯片。而基因芯片中，最成功的是DNA 芯片，即将无数预先设计好的寡核苷酸 或 cDNA 在芯片上做成点阵，与样品中同源核酸分子杂交[3]的芯片。基因芯片的基本原理同芯片技术中杂交测序（sequencing by hybridization, SBH）。即任何线状的单链DNA 或 RNA 序列均可被分解为一个序列固定、错落而重叠的寡核苷酸 ，又称亚序列（ subsequence ）。例如可把寡核苷酸 序列 TTAGCTCATATG分解成 5个8 nt 亚序列：(1)CTCATATG (2) GCTCATAT (3)AGCTCATA (4) TAGCTCAT (5)TTAGCTCA 这5个亚序列依次错开一个碱基而重叠7个碱基。亚序列中A、 T、C、G 4 个碱基自由组合而形成的所有可能的序列共有65536 种。假如只考虑完全互补的杂交，那么48个 8 nt亚序列探针中，仅有上述5个能同靶 DNA 杂交。可以用人工合成的已知序列的所有可能的n 体寡 核苷酸 探针与一个未知的荧光标记DNA/RNA 序列杂交，通过对杂交荧光信号检测，检出所有能与靶DNA 杂交的寡 核苷酸 ，从而推出靶DNA 中的所有 8 nt 亚序列，最后由计算机对大量荧光信号的谱型（pattern ）数据进行分析，重构靶DNA 的互补寡 核苷酸序列。二．芯片类型一般基因芯片按其材质和功能，基本可分为以下几类[4] (一)元件型微阵列芯片1.生物电子芯片2.凝胶元件微阵列芯片3.药物控释芯片(二) 通道型微阵列芯片1.毛细管电泳 芯片2 .PCR 扩增芯片3.集成 DNA 分析芯片4.毛细管电层析芯片(三)生物传感芯片1光学纤维阵列芯片2白光干涉谱传感芯片小鼠基因表达谱芯片(MGEC) 附:目前国内...