生物芯片原理(編輯修改稿)
2025-09-11 22:56 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 描后由計算機軟件處理，并對每個點的熒光強度數(shù)字化后進行分析。 基因芯片數(shù)據(jù)分析 圖像分析， Ratio值分析，基因聚類分析 圖像分析 激光掃描儀得到的掃描圖像文件通過劃格，確定雜交斑點的位置，然后經(jīng)過過濾背景噪音，提取得到熒光信號強度值，最后以數(shù)據(jù)列表的形式輸出。這一系列的工作都是依靠軟件來完成，如Biodiscovery， Imagene 。 Ratio值分析 在常用的雙色熒光芯片系統(tǒng)下，各雜交斑點的兩色熒光 cy3／ cy5的比值又稱 R/G值。一般認為 R／ G值在 ～ 異，該范圍之外則認為基因的表達出現(xiàn)顯著改變。 由于實驗條件的不同，該域值范圍會根據(jù)置信區(qū)間進行調(diào)整。處理后得到的信息可以根據(jù)需要以各種形式輸出，如柱形圖、餅形圖、點圖、原始匡像拼圖等。將每個信號斑點的所有相關信息如位標、基因名稱、克隆號、 PCR結果、信號強度、 Ratio值等自動關聯(lián)并根據(jù)需要篩選數(shù)據(jù)。 聚類分析 clustering analysis 從生物芯片的圖像分析中可得到大量的數(shù)據(jù)，要從中提取所需要的信息就必須對這些數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析。通過建立各種數(shù)學模型，分析芯片圖像數(shù)據(jù)的生物學意義。 聚類分析是利用大量相關數(shù)據(jù)對事物進行分類處理，其方法為直接比較樣本中各種特征數(shù)據(jù)，將特征相近的歸為一類，差別較大的歸為不同的類。 四 生物芯片的制作 基本方法 點樣法和原位合成法 原位合成法 原位光刻合成 壓電打印法 點樣法 這一方法相對技術要求不高，是最常用的方法。點樣法是將預先合成好的探針、 PCR產(chǎn)物、蛋白或多肽、抗原或抗體等經(jīng)純化、定量分析后，通過由陣列復制器或陣列點樣機準確、快速地將不同探針樣品定量點樣于帶正電荷的尼龍膜或玻片等相應位置上，再進行固定處理，如紫外線交聯(lián)固定。 點樣的方式分接觸式點樣與非接觸式點樣兩種。接觸式點樣是點樣針直接與固相支持物表面接觸，將生物分子樣品留在固相支持物上。非接觸式點樣以壓電原理將樣品通過毛細管直接噴至固相支持物表面。打印法的優(yōu)點是探針密度高，通常 1平方厘米可打印 2 500個探針；缺點是定量準確性及重現(xiàn)性不好，打印針易堵塞且使用壽命有限。 原位合成法 原位合成法 該方法技術比較復雜，除了Affymetrix 等少數(shù)實力雄厚的生物芯片公司可以用該技術外，其他的公司和實驗室都是采用點樣法制作芯片。 原位合成方法有兩種途徑，一種是原位光刻合成，該技術是由 Affymerix公司的 Fodor實驗室開發(fā)。該方法的主要優(yōu)點是可以用很少的步驟合成極其大量的多肽或寡聚核苷酸陣列。 另一種原位合成是壓電打印法，主要用于合成寡聚核苷酸探針，其原理與普通的彩色噴墨打印機相似，所用技術為常規(guī)的固相合成方法。根據(jù)芯片上不同位點探針的序列需要將特定的堿基噴印在芯片上特定位置，沖洗、去保護、偶聯(lián)等與一般的固相合成技術相同。 該技術采用的化學原理與傳統(tǒng)的 DNA固相合成一致，不需要特殊制備的化學試劑，可以合成出長度為 40～ 50個堿基的探針。 一個實例 基因芯片篩選宮頸癌相關基因的研究 摘要 本研究中采用 細胞原癌、抑癌基因分類芯片對原發(fā)性宮頸癌標本進行分析，以期探討宮頸癌基因組中存在的癌基因表達的變異， 確定與宮頸癌相關的候選原癌或抑癌基因， 為宮頸癌的診斷和治療提供新的線索和依據(jù)。 實驗結果 1 組織總 RNA制備 本實驗中共收集到宮頸癌組織 ，正常對照宮頸組織 ，分別提取總 RNA。兩種宮頸組織的總 RNA提取的質(zhì)量見表 1 表 1 總 RNA提取結果 樣品類型 編號 總 RNA量 OD260 OD280 OD260/OD280 熒光標記 正常宮頸組織 N Cy3 對照組 宮頸癌組織 C Cy5 實驗組 芯片掃描結果 Cy3 Cy5 宮頸組織 /對照組織雙色熒光標記芯片掃描疊加圖 圖中 X軸、 Y軸分別以 cy3熒光強度值 (前景值－背景值 )和 c
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