生物芯片技術(shù)簡介-在線瀏覽
2025-05-25 03:55本頁面
【正文】 、有機(jī)合成技術(shù)等）的迅猛發(fā)展，為生物芯片的實(shí)現(xiàn)提供了實(shí)踐上的可能性。生物芯片由于采用了微電子學(xué)的并行處理和高密度集成的概念，因此具有高效、高信息量等突出優(yōu)點(diǎn)。這些無疑將會產(chǎn)生巨大的社會和經(jīng)濟(jì)效益。因此，國際上一些著名的政治家, 投資者和科學(xué)家均看好這一技術(shù)前景。一、社會前景 基因芯片可為研究不同層次多基因協(xié)同作用提供手段。人類許多常見病如腫瘤、心血管病、神經(jīng)系統(tǒng)退化性疾病、自身免疫性疾病及代謝性疾病等均與基因有密切的關(guān)系?！ NA芯片技術(shù)可用于水稻抗病基因的分離與鑒定。利用轉(zhuǎn)基因技術(shù)進(jìn)行品種改良,是目前最經(jīng)濟(jì)有效的防治措施。而基因芯片用于水稻抗病相關(guān)基因的分離及分析，可方便的獲取抗病基因，產(chǎn)生明顯的社會效益。1998年6月27日華盛頓郵報在報道Motorola進(jìn)入基因芯片領(lǐng)域時, 認(rèn)為這將造福于子孫后代。這還不包括用于疾病預(yù)防及診治以及其它領(lǐng)域中的基因芯片，這部分預(yù)計比基因組研究用量還要大上百倍。如美國的國立衛(wèi)生研究院、商業(yè)部高技術(shù)署、國防部、司法部和一些大公司以及風(fēng)險投資者投入了數(shù)億美元的巨資。 三、社會前景 高密度芯片的批量制備技術(shù)：利用平面微細(xì)加工技術(shù)，結(jié)合高產(chǎn)率原位DNA合成技術(shù)，制備高密度芯片是重要的發(fā)展趨勢。利用生物信息學(xué)方法，根據(jù)被檢測基因序列的特征和檢測要求，設(shè)計出可靠性高，容錯性好，檢測直觀的高密度芯片是決定其應(yīng)用的關(guān)鍵。表達(dá)譜基因芯片表達(dá)譜基因芯片是用于基因功能研究的一種基因芯片。是基因功能研究的一種重要手段。所以，無論何種研究領(lǐng)域，利用表達(dá)譜基因芯片可以獲得大量與研究領(lǐng)域相關(guān)的基因，使研究更具目的性和系統(tǒng)性，同時也拓寬研究領(lǐng)域。照相平板印刷技術(shù)是平板印刷技術(shù)與DNA和多肽固相化學(xué)合成技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，可以在預(yù)設(shè)位點(diǎn)按照預(yù)定的序列方便快捷地合成大量寡核苷酸或多肽分子。原位合成后的寡核苷酸或多肽分子與玻片共價連接。合成前，預(yù)先將玻片氨基化，并用光不穩(wěn)定保護(hù)劑將活化的氨基保護(hù)起來。選擇適當(dāng)?shù)膿豕獍迨剐枰酆系牟课煌腹?，不需要發(fā)生聚合的位點(diǎn)蔽光。每次反應(yīng)在成千上萬個位點(diǎn)上添加一個特定的堿基。由于照相平板印刷技術(shù)每步的合成效率較低（95%）[2]，合成30nt的終產(chǎn)率僅為20%，所以該技術(shù)只能合成30nt左右長度的寡核苷酸。所以如何簡便地提高合成產(chǎn)率是光引導(dǎo)原位合成技 術(shù)有待解決的問題。合成過程為：合成前以與光引導(dǎo)原位合成類似的方式對芯片片基進(jìn)行預(yù)處理，使其帶有反應(yīng)活性基團(tuán)，例如伯氨基。噴印上去的試劑即以固相合成原理與該處支持物發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。以后每輪偶聯(lián)反應(yīng)依據(jù)同樣的方式將需要連接的分子噴印到預(yù)定位點(diǎn)進(jìn)行后續(xù)的偶聯(lián)反應(yīng)。點(diǎn) 樣 法點(diǎn)樣法在多聚物的設(shè)計方面與原位合成技術(shù)相似。大量制備好的核酸探針、多肽、蛋白等生物大分子再用特殊的自動化微量點(diǎn)樣裝置將其以較高密度互不干擾地印點(diǎn)于經(jīng)過特殊處理的玻片、尼龍膜、硝酸纖維素膜上，并使其與支持物牢固結(jié)合。亦可用其它共價結(jié)合的方法將這些生物大分子牢牢地附著于支持物上。這些自動化儀器依據(jù)所配備的“打印”或“噴印”針將生物大分子從多孔板吸出直接“打印”或“噴印”于芯片片基上(見下圖)。所以，“打印”儀適宜制作較高密度的微陣列（例如2500點(diǎn)/cm2），“噴印”法由于“噴印”的斑點(diǎn)較大，所以只能形成較低密度的探針陣列，通常400點(diǎn)/cm2?！∧壳?，除了在生物芯片研制方面享有盛譽(yù)的Affymetrix公司等個別公司使用原位合成技術(shù)制造芯片外，大多中小型公司普遍采用點(diǎn)樣技術(shù)制作生物芯片。在微陣列分析中，多色熒光標(biāo)記可以在一個分析中同時對二個或多個
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