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基因芯片是什么啊?

促天科技 2025-05-07 19:47 0 0条评论

一、基因芯片是什么啊?

基因芯片是最重要的一种生物芯片,是指将大量探针分子固定于支持物上,然后与标记的样品进行杂交,通过杂交信号的强弱判断靶分子的数量。用该技术可将大量的探针同时固定于支持物上,所以一次可对大量核酸分子进行检测分析,从而解决了传统核酸印迹杂交技术操作复杂、自动化程度低、检测目的分子数量少、效率低等不足。它能在同一时间内分析大量的基因,使人们准确高效地破译遗传密码。这将是继大规模集成电路后又一次意义深远的科技革命。

二、为什么做产检要做基因芯片技术检查

基因芯片作为一种先进的、大规模、高通量检测技术,应用于疾病的诊断,其优点有以下几个方面:一是高度的灵敏性和准确性;二是快速简便;三是可同时检测多种疾病。如应用于产前遗传性疾病检查,抽取少许羊水就可以检测出胎儿是否患有遗传性疾病,同时鉴别的疾病可以达到数十种甚至数百种,这是其他方法所无法替代的,非常有助于优生优育。

三、microRNA基因芯片技术一般应用在哪些方面,原理是什么?

miRNA芯片的检测原理就是,用Cy-3对总RNA样品进行标记,然后与miRNA芯片杂交,通过扫描芯片上绿光信号的强度,计算出该样品中miRNA的表达量,从而了解该样品中哪些miRNA的表达量出现了异常。

应用领域1.肿瘤研究,比较癌和癌旁组织中miRNA表达差异, 寻找抑癌药物靶点;

2.药物研发:寻找药物靶点, 研究药物途经。

楼上的答非所问

四、基因芯片简介

随着基因组测序计划的推进和分子生物桥悔学发展,基因序列数据呈爆炸性增长,研究人员面临研究众多基因在生命过程中的功能挑战。因此,高效快速检测与分析大量遗传信息的需求日益迫切。基因芯片技术应运而生,它将数万至百万特定序列的DNA片段有规律排列在支持物上,通过杂交检测探针信号,获取样品信息。

基因芯片技术的核心是微加工,将高密度探针固定于硅片、玻片等支持物上,形成二维探针阵列。与电子芯片相似,因此得名基因芯片。八十年代,Bains W.等人将短DNA片段固定支持物,借助杂交进行序列测定。基因芯片从实验室到工业化,得益于探针固相原位合成、照相平板印刷与激光共聚焦显微技术。这些技术使得高密度探针合成与检测成为可能。

基因芯片技术集成化,推动了分子生物学技术革命。目前,全球多家公司专注于基因芯片研究与开发,美国Affymetrix公司为代表,其汇集多位专家,投入巨额研发经费,拥有专利技术,产品即将或已有市场。基因芯片一次检测大量序列,克服传统核酸印迹杂交操作复杂、效率低等不足。通过不同探针阵列与分析方法,基因芯片技术在基因表达、变异检测、多态性分析、基因组作图及杂交测序等应用中展现出巨大潜力。

扩展资料

基因芯片(genechip)(又称DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法,即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法,枝粗在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带敏搭正有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG,与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时,通过确定荧光强度最强的探针位置,获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。

五、基因芯片技术

1 技术的基本步骤

1.1 基因芯片的制备

目前基因芯片的制备主要采用三种方法:即光蚀刻合成法,压电印刷法,点样法。

1.1.1 光蚀刻合成法 是最初使用的一种方法谈羡,其主要过程是:在固相支持物上偶联带有可感光保护基团X的羟基,汞光有选择地照射到固相支持物,去掉可感光保护基团X,使羟基成为有功能的自由羟基,与加入的带X的核苷酸偶联,第一个反应物被嫁接到目标位置上。随着反应的重复,链不断地延伸,当所需的寡核苷酸链合成完后,对反应基板进行无遮板的汞光普照,去除所有X,即可得到所多方面的寡核苷酸阵列。这样,光照模式和反应物的加入顺序决定了合成产物的序列以及在基板上的位置。该法可以合成30个碱基左右,其优点在于精确性高,缺点是制造可感光保护剂价格较高昂贵。该法由美国的Affymetrix公司首先开发采用,目前该公司已开发成功能同时检测6500个已知人类基因的DNA芯片。

1.1.2 电压印刷法 其原理类拟于喷墨打印机,打印机头上的墨盒有四个,分别装有四种不同的碱基,打印机头在方阵上移动,并将带有某种碱基的试剂滴到基板表面,然后固定,经过洗脱和去保护后,就可连上新的核苷酸,使寡核苷酸链延伸。该法采用的技术原理与传统的DNA固相合成相一致。压电印刷法可以合成40-50个碱基,此法效率高但工艺不太成熟,目前该法主要由美国的Incyte Pharmaceuticals公司采用。

1.1.3 点样法 即预先合成寡核苷酸,肽核苷酸或分离得到cDNA,再通过点样机直接将其点到芯片上。寡核苷酸或肽核苷酸的合成主要是通过含迅拍多孔玻璃合成法。肽核苷酸虽然在制备上比较复杂,但是它与DNA探针相比,由于PNA与DNA结合的复合物更加稳定和特异,因而更加有利于单碱基错配基因的检测。严自某一细胞的cDNA必须进行预处理,纯化,扩增以及分类,然后再利用机械手把它们准确地固定在基板的相应位置上,为了保证cDNA芯片检测的准确性,在制备cDNA芯片以前必须提高低表达基因cDNA的丰度,降低高表达基因cDNA的丰度。点样法的优点在于成本低、速度快,但缺点是构成方阵的寡核苷酸或cDNA片段需事先纯化。目前采用该法的公司最多,有英国的Brax Genomics Limited公司,美国的Hyseq,Molecular Dynamics,Nanogen等多家公司。

1.2 样品的制备

生物样品成分往往比较复杂,所以在与芯片接触前,必须对样品先进行处理。为了提高结果的准确性,来自血液或组织中的DNA/mRNA样本须先行扩增,然后再被荧光素或同位素标记成为探针。

1.3 杂交

影响杂交的因素很多,但主要是时间,温度及缓冲液的盐浓度。如果是表达检测,需要长历时,低温和高盐条件的较严谨性杂交。而如果是突变检测,需要短历时,高温和低盐条件高严谨性杂交。总之,杂交条件的选择要根据芯片上核酸片段的长短及其本身的用途来定。

1.4 杂交图谱的检测和读出

目前最为常用的是激光共聚焦荧光检测系统,其原理主要是与芯片发生杂交的探针上的荧光被激发后经过棱镜刚好能通过共聚集小孔,而能被探测器检测到,而芯片之外的其它荧光信号则不能被探测器检测到,检测到的荧光信号通过计算机处理后就可直接读出杂交图谱,此法灵敏度和精确度较高,但是扫描所需时间较长。另一种检测系统采用CCD摄像原理,它虽然灵敏度和精确度较低,但所需的扫描时间较短,因而更适用于临床诊断。此外,近年来还发展了多种检测方法,如质谱法,化学发光法,光导纤维法等多种方法,其中最有前途的是质谱法。

Taton等发明了一种新的芯片检测操作方案——Scanometric DNA Array Detection with Nanoparticle Probe,该法使用了Au和Ag两种金属离子来标记寡核苷酸探针,另外使用普通的平台扫描仪检测。他昌银们通过研究发现使用金属离子标记探针与基板进行杂交时,其退火温度曲线与使用传统的荧光标记探针的完全不同。这种不同使得杂交时其单核苷酸错配的几率比传统的荧光标记探针法低3倍以上。另外这种金属离子标记探针在与芯杂交时会互相交联形成一种较大颗粒的网络结构。由于以上两个原因使用该法进行DNA芯片检测时其灵敏度比使用荧光标记法高两个数量级。

固定有寡核苷酸、基因组DNA或cDNA等氏轿亮帆拦的生物芯片。利用这类芯片与标记歼宽的生物样品进行杂交,可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。