生物工程與集成電路-文庫(kù)吧資料
2025-01-24 02:03本頁(yè)面
【正文】 點(diǎn)樣法 以 Incyte Pharmaceutical公司和 Stanford大學(xué)為代表．這一方法在多聚物的設(shè)計(jì)方面與前者相似，合成工作用傳統(tǒng)的 DNA 或多肽固相合成儀完成，只是合成后用特殊的自動(dòng)化微量點(diǎn)樣裝置將其以比較高的密度涂布于硝酸纖維膜、尼龍膜或玻片上。另?yè)?jù)報(bào)導(dǎo)，利用波長(zhǎng)更短的物質(zhì)波如電子射線去除保護(hù)可使點(diǎn)陣密度達(dá)到 1010/cm2 。原因是光敏抗蝕劑的解離對(duì)照度的依賴是非線性的，當(dāng)照度達(dá)到特定的閾值以上保護(hù)劑就會(huì)解離。而且由于每步去保護(hù)不很徹底，致使雜交信號(hào)比較模糊，信噪比降低。而通常固相合成反應(yīng)每步的產(chǎn)率在 99% 以上。不過(guò)，盡管該方法看來(lái)比較簡(jiǎn)單，實(shí)際上并非如此。而如果用傳統(tǒng)方法合成然后點(diǎn)樣，那么工作量的巨大將是不可思議的。該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以用很少的步驟合成極其大量的探針陣列。因?yàn)楹铣伤玫膯误w分子一端按傳統(tǒng)固相合成方法活化，另一端受光敏保護(hù)基的保護(hù)，所以發(fā)生偶聯(lián)的部位反應(yīng)后仍舊帶有光敏保護(hù)基團(tuán)。每次選取擇適當(dāng)?shù)谋喂饽ぃ? mask ）使需要聚合的部位透光，其它部們不透光。二者的結(jié)合為合成高密度核酸探針及短肽陣列提供了一條快捷的途徑。半導(dǎo)體技術(shù)中曾使用照相平板技術(shù)法在半導(dǎo)體硅片上制作微型電子線路。在一塊玻璃片上無(wú)光罩掩蔽區(qū)的光敏基團(tuán)修飾的脫氧核苷酸取代，之后用光罩保護(hù)新的確定區(qū)域，再進(jìn)行上述這過(guò)程，如此循環(huán)保護(hù)和偶聯(lián)的過(guò)程最終在玻璃片上的不同點(diǎn)合成特征性的寡核苷酸。光引導(dǎo)聚合技術(shù)是照相平板印刷技術(shù)（ photolithography ）與傳統(tǒng)的核酸、多肽固相合成技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。以便能快速、準(zhǔn)確地將探針?lè)胖玫叫酒系闹付ㄎ恢?。目前，?cDNA的研究為主，因?yàn)?cDNA是染色體上編碼蛋白質(zhì)的 DNA序列，有醫(yī)療和其他領(lǐng)域的研究?jī)r(jià)值和商業(yè)價(jià)值。通常比較典型的制備方法有 3種：（ 1）原位合成法（ 2）合成點(diǎn)樣法 又根據(jù)是否與芯片的表面接觸分為化學(xué)噴射法和接觸式點(diǎn)涂法（ 3）壓電法，從而將靶基因作為探針按順序排列在載體上。 介紹幾種生物芯片的產(chǎn)品 SCANI是中國(guó)科學(xué)院 中科百奧科技有限公司新近研制開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品，全自動(dòng)檢測(cè)及分析系統(tǒng)適用于相應(yīng)波長(zhǎng)范圍內(nèi)的生物芯片圖像掃描和信號(hào)分析，是光、機(jī)、電、數(shù)字技術(shù)和生物學(xué)技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，實(shí)現(xiàn)了生物芯片的圖像攝取、處理、分析一體化。 產(chǎn)品寬度與生物芯片基片 （ 載玻片 ） 相同 ， 貼在基片上后 ， 形成多個(gè)分離的小孔 ， 可以分析多個(gè)樣品 。生物芯片并不等同于電子芯片，只是借用概念，它的原名叫 “ 核酸微陣列 ” ，因?yàn)樗厦娴姆磻?yīng)是在交叉的縱列中所發(fā)生。 北京國(guó)家工程研究中心研制的生物芯片 ? 什么是生物芯片呢？簡(jiǎn)單說(shuō)，生物芯片就是在一塊玻璃片、硅片、尼龍膜等材料上放上生物樣品，然后由一種儀器收集信號(hào)，用 計(jì)算機(jī) 分析數(shù)據(jù)結(jié)果。采用微電子技術(shù)制作微型壓電傳感器陣列和分子自組裝技術(shù)化學(xué)鍵合固定生物分子探針，研制出了靈敏、穩(wěn)定、可反復(fù)使用的壓電生物芯片，并實(shí)現(xiàn)了對(duì)生物芯片上各探針與靶分子反應(yīng)過(guò)程盼實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 生物芯片的應(yīng)用 ?目前，生物芯片技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域主要有基因測(cè)序及分析、新基因發(fā)現(xiàn)、基因分析、疾病診斷和預(yù)測(cè)、藥物篩選等。 集成電路在生物工程方面的應(yīng)用主要在生物芯片上體現(xiàn)，那么什么是生物芯片呢。除眾所周知的計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、消費(fèi)類產(chǎn)品的應(yīng)用外 ,集成電路正在不斷開(kāi)拓新的應(yīng)用領(lǐng)域 ,諸如微機(jī)電系統(tǒng) ,微光機(jī)電系統(tǒng) ,生物芯片 (如 DNA芯片 ),超導(dǎo)等，生物電腦，生物傳感器。作為當(dāng)今世界經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn) ,擁有自主版權(quán)的集成電路已日益成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈、社會(huì)進(jìn)步的基礎(chǔ)、國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)的籌碼和國(guó)家安全的保障。目前 ,發(fā)達(dá)國(guó)家國(guó)民經(jīng)濟(jì)總產(chǎn)值增長(zhǎng)部分的 65%與集成電路相關(guān)；美國(guó)國(guó)防預(yù)算中的電子含量已占據(jù)了半壁江山 (2022年為 %)。 集成電路發(fā)展趨勢(shì) ? 目前 ,以集成電路為核心的電子信息產(chǎn)業(yè)超過(guò)了以汽車(chē)、石油、鋼鐵為代表的傳統(tǒng)工業(yè)成為第一大產(chǎn)業(yè) ,
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