在這篇文章中,小編將為大家?guī)砘?a href="/tags/芯片" target="_blank">芯片的相關(guān)報道。如果你對本文即將要講解的內(nèi)容存在一定興趣,不妨繼續(xù)往下閱讀哦。
一、基因芯片
基因芯片的原型是80年代中期提出的?;蛐酒臏y序原理是雜交測序方法,即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行核酸序列測定的方法,在一塊基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探針。當溶液中帶有熒光標記的核酸序列TATGCAATCTAG,與基因芯片上對應位置的核酸探針產(chǎn)生互補匹配時,通過確定熒光強度最強的探針位置,獲得一組序列完全互補的探針序列。據(jù)此可重組出靶核酸的序列。
基因芯片(又稱 DNA 芯片、生物芯片)技術(shù)就是順應這一科學發(fā)展要求的產(chǎn)物,它的出現(xiàn)為解決此類問題提供了光輝的前景。該技術(shù)系指將大量(通常每平方厘米點陣密度高于 400 )探針分子固定于支持物上后與標記的樣品分子進行雜交,通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數(shù)量和序列信息。通俗地說,就是通過微加工技術(shù),將數(shù)以萬計、乃至百萬計的特定序列的DNA片段(基因探針),有規(guī)律地排列固定于2cm2 的硅片、玻片 等支持物上,構(gòu)成的一個二維DNA探針陣列,與計算機的電子芯片十分相似,所以被稱為基因芯片?;蛐酒饕糜诨驒z測工作 。 早在八十年代, Bains W. 等人就將短的 DNA 片斷固定到支持物上,借助雜交方式進行序列測定。但基因芯片從實驗室走向工業(yè)化卻是直接得益于探針固相原位合成技術(shù)和照相平板印刷技術(shù)的有機結(jié)合以及激光共聚焦顯微技術(shù)的引入。它使得合成、固定高密度的數(shù)以萬計的探針分子切實可行,而且借助激光共聚焦顯微掃描技術(shù)使得可以對雜交信號進行實時、靈敏、準確的檢測和分析。正如電子管電路向晶體管電路和集成電路發(fā)展是所經(jīng)歷的那樣,核酸雜交技術(shù)的集成化也已經(jīng)和正在使分子生物學技術(shù)發(fā)生著一場革命?,F(xiàn)在全世界已有十多家公司專門從事基因芯片的研究和開發(fā)工作,且已有較為成型的產(chǎn)品和設(shè)備問世。
二、基因芯片的特點
1、高通量、多參數(shù)同步分析。目前基因芯片制作工藝可達到在1cm2的載體平面上固定數(shù)萬至數(shù)十萬的探針,可對樣品中數(shù)量巨大的相關(guān)基因,甚至整個基因組及信息進行同步檢測和分析。
2、快速全自動分析。在一定的條件下使樣品中的靶基因片段同時與芯片的多個探針進行雜交,并采用掃描儀器測量雜交信號和分析處理數(shù)據(jù)。從而,從根本上提高了測量工作的速度和效率,也極大降低了測量工作的強度和難度。
3、高精確度分析。由于芯片上的每一點,即每個探針都可以精確定位和選址,加上每個探針都可以精確設(shè)計及制備,因此可以精確檢測出不同的靶基因、同一靶基因不同的狀態(tài)以及在一個堿基上的差別。
4、高精密度分析。商品化芯片制作上的精密及檢測試劑和方法上的統(tǒng)一在一定程度上保證了芯片檢測的高精密度和重現(xiàn)性,使不同批次乃至不同實驗室之間的檢測結(jié)果,可以進行有效比對及分析。
5、高靈敏度分析?;蛐酒x用了不易產(chǎn)生擴散作用的載體,探針及樣品靶基因的雜交點非常集中,加上雜交前樣品靶基因的擴增和雜交后檢測信號的擴張,極大地提高了檢測的靈敏度,可以檢測出1個細胞中低至1個拷貝的靶基因,從而使檢測所需的樣品量大幅度減少,一般只需要10~20μL樣品。
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