生物芯片技術(shù)簡(jiǎn)介-資料下載頁(yè)
2025-04-07 03:55本頁(yè)面
【正文】 生化反應(yīng)雜交反應(yīng)概述該過程指將從生物樣品分離到的蛋白、DNA或RNA樣品與生物芯片進(jìn)行反應(yīng)，從固定于芯片的探針陣列得到樣品的序列信息。由于玻片本身的熒光本底很低，所以可用熒光標(biāo)記的方法來對(duì)生物芯片實(shí)施檢測(cè)和分析，同時(shí)具有快速、精確和安全等優(yōu)點(diǎn)。而且，還可用多個(gè)熒光素進(jìn)行標(biāo)記以實(shí)現(xiàn)一次性分析多個(gè)生物樣品。玻片作為支持物還可使反應(yīng)體積縮小到5200μl，而通常的雜交反應(yīng)體積為550ml。這樣一方面節(jié)約了試劑，同時(shí)還可以提高反應(yīng)試劑的有效濃度()，是常規(guī)檢測(cè)()的一萬倍。因此促進(jìn)了雜交速度減少了雜交時(shí)間，并可取得較強(qiáng)的熒光信號(hào)。 樣品的制備 核酸樣品 RNA樣品通常需要首先逆轉(zhuǎn)錄成cDNA并進(jìn)行標(biāo)記后才可進(jìn)行檢測(cè)。目前，由于檢測(cè)靈敏度所限，尚難以普通探針對(duì)極少量的核酸分子進(jìn)行雜交和檢測(cè)，所以需要對(duì)樣品或后續(xù)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆糯蟆６鄶?shù)方法需要在標(biāo)記和分析前對(duì)樣品進(jìn)行適當(dāng)程度的擴(kuò)增，例如通過PCR方法，以使樣品核酸的拷貝數(shù)有所提高達(dá)到檢測(cè)的靈敏度。但用DNA芯片進(jìn)行檢測(cè)分析時(shí)需要對(duì)樣品大量的DNA片段進(jìn)行擴(kuò)增和標(biāo)記,所以需要同時(shí)對(duì)樣品核酸分子大量的區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增，這是一項(xiàng)工作量非常巨大的工作。順應(yīng)這一要求出現(xiàn)了許多解決辦法，并在不同程度上減輕了工作量。例如，Mosaic Technologies公司引入的固相PCR方法，將多對(duì)引物固定于支持物上（其位置和序列信息預(yù)定），以類似于原位PCR的方式一次性對(duì)樣品多個(gè)片段進(jìn)行擴(kuò)增和放大，而且不會(huì)由于引物種類過多而出現(xiàn)相互間的競(jìng)爭(zhēng)和抑制（這種情況曾出現(xiàn)于多重PCR中）。引物具有較強(qiáng)的特異性，擴(kuò)增反應(yīng)也不存在交叉污染，因而省略了處理常規(guī)多重和多個(gè)PCR反應(yīng)的繁瑣工作。再如，Lynx Therapeutics公司引入的大規(guī)模并行克?。╩assively parallel solidphase cloning），可在一個(gè)樣品中同時(shí)對(duì)數(shù)以萬計(jì)的DNA片段進(jìn)行克隆，且無需單獨(dú)處理和分離每個(gè)克隆。 除了檢測(cè)前對(duì)樣品分子的放大外，通常仍需要有高靈敏度的檢測(cè)設(shè)備來采集、處理和解析生物信息。但，亦有不經(jīng)過對(duì)樣品的擴(kuò)增和放大而直接應(yīng)用特殊處理的探針，例如分支探針技術(shù)，而達(dá)到較高的檢測(cè)靈敏度水平。這種方法的原理是，設(shè)計(jì)具有龐大分支結(jié)構(gòu)的分支核苷酸探針，分支末端以酶標(biāo)記。這樣，經(jīng)過分支核苷酸與酶的雙重放大作用而將標(biāo)本雜交時(shí)極弱的信號(hào)轉(zhuǎn)換為較強(qiáng)的化學(xué)信號(hào)。該技術(shù)比較成功的例子就是HCV與HBV的檢測(cè)。它的最大優(yōu)點(diǎn)在于其操作簡(jiǎn)便，具有較高的靈敏度，同時(shí)也可以保證檢測(cè)結(jié)果的特異性[2]。當(dāng)然，由于不同檢測(cè)方式的靈敏度不同對(duì)于樣品的處理和擴(kuò)增情況的要求亦有所不同，具體的處理和放大方法仍需根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。 蛋白及其它生物樣品 同樣，基于生物大分子相互作用原理的生物芯片在檢測(cè)時(shí)生物樣品的處理遵循相似的方式，即信號(hào)的放大和樣品的標(biāo)記。例如，蛋白芯片在進(jìn)行檢測(cè)和分析時(shí)，可以將待分析的蛋白樣品用熒光素或其它物質(zhì)進(jìn)行標(biāo)記，然后與生物芯片上的生物大分子進(jìn)行相互作用，最后依據(jù)標(biāo)記物質(zhì)的不同采取相應(yīng)的檢測(cè)方式采集和分析樣品和芯片上生物大分子相互作用的結(jié)果。對(duì)與非核酸類的生物大分子，存在的問題是有時(shí)不便于對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)增和放大，因?yàn)槠渌锎蠓肿拥慕Y(jié)構(gòu)相對(duì)比較復(fù)雜不能進(jìn)行簡(jiǎn)便的克隆或擴(kuò)增。所以，這就向檢測(cè)的靈敏度提出了更高的要求。其它生物大分子的檢測(cè)和分析類似與蛋白分子。例如核酸與蛋白的相互作用，配體間的相互作用，糖與蛋白的相互作用等。7 / 7
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