以下內(nèi)容中，小編將對(duì)蛋白質(zhì)芯片的工作原理的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行著重介紹和闡述，希望本文能幫您增進(jìn)對(duì)蛋白質(zhì)芯片的了解，和小編一起來看看吧。

集成電路，縮寫作 IC;或稱微電路(microcircuit)、微芯片(microchip)、晶片/芯片(chip)在電子學(xué)中是一種將電路(主要包括半導(dǎo)體設(shè)備，也包括被動(dòng)組件等)小型化的方式，并時(shí)常制造在半導(dǎo)體晶圓表面上。

在諸多芯片的種類中，其中包含一類特殊的芯片——蛋白質(zhì)芯片。下面，我們來看看蛋白質(zhì)芯片的工作原理。

蛋白芯片技術(shù)的研究對(duì)象是蛋白質(zhì)，其原理是對(duì)固相載體進(jìn)行特殊的化學(xué)處理，再將已知的蛋白分子產(chǎn)物固定其上(如酶、抗原、抗體、受體、配體、細(xì)胞因子等)，根據(jù)這些生物分子的特性，捕獲能與之特異性結(jié)合的待測(cè)蛋白(存在于血清、血漿、淋巴、間質(zhì)液、尿液、滲出液、細(xì)胞溶解液、分泌液等)，經(jīng)洗滌、純化，再進(jìn)行確認(rèn)和生化分析;它為獲得重要生命信息(如未知蛋白組分、序列。體內(nèi)表達(dá)水平生物學(xué)功能、與其他分子的相互調(diào)控關(guān)系、藥物篩選、藥物靶位的選擇等)提供有力的技術(shù)支持。

1.固體芯片的構(gòu)建

常用的材質(zhì)有玻片、硅、云母及各種膜片等。理想的載體表面是滲透濾膜(如硝酸纖維素膜)或包被了不同試劑(如多聚賴氨酸)的載玻片。外形可制成各種不同的形狀。Lin，SR等人引采用APTS-BS3技術(shù)增強(qiáng)芯片與蛋白質(zhì)的結(jié)合。

2.探針的制備

低密度蛋白質(zhì)芯片的探針包括特定的抗原、抗體、酶、吸水或疏水物質(zhì)、結(jié)合某些陽離子或陰離子的化學(xué)集團(tuán)、受體和免疫復(fù)合物等具有生物活性的蛋白質(zhì)。制備時(shí)常常采用直接點(diǎn)樣法，以避免蛋白質(zhì)的空間結(jié)構(gòu)改變。保持它和樣品的特異性結(jié)合能力。高密度蛋白質(zhì)芯片一般為基因表達(dá)產(chǎn)物，如一個(gè)cDNA文庫所產(chǎn)生的幾乎所有蛋白質(zhì)均排：列在一個(gè)載體表面 ，其芯池?cái)?shù)目高達(dá)1600個(gè)/cm2，呈微距陣排列，點(diǎn)樣時(shí)須用機(jī)械手進(jìn)行，可同時(shí)檢測(cè)數(shù)千個(gè)樣品。

3.生物分子反應(yīng)

使用時(shí)將待檢的含有蛋白質(zhì)的標(biāo)本如尿液、血清、精液、組織提取物等，按一定程序做好層析、電泳、色譜等前處理，然后在每個(gè)芯池里點(diǎn)入需要的種類。一般樣品量只要2-10μL即可。

根據(jù)測(cè)定目的不同可選用不同探針結(jié)合或與其中含有的生物制劑相互作用一段時(shí)間，然后洗去未結(jié)合的或多余的物質(zhì)，將樣品固定一下等待檢測(cè)即可。

4.信號(hào)檢測(cè)分析

直接檢測(cè)模式是將待測(cè)蛋白用熒光素或同位素標(biāo)記，結(jié)合到芯片的蛋白質(zhì)就會(huì)發(fā)出特定的信號(hào)，檢測(cè)時(shí)用特殊的芯片掃描儀掃描和相應(yīng)的計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，或?qū)⑿酒派滹@影后再選用相應(yīng)的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。間接檢測(cè)模式類似于ELISA方法，標(biāo)記第二抗體分子。以上兩種檢測(cè)模式均基于陣列為基礎(chǔ)的芯片檢測(cè)技術(shù)。該法操作簡(jiǎn)單、成本低廉，可以在單一測(cè)量時(shí)間內(nèi)完成多次重復(fù)性測(cè)量。國(guó)外多采用質(zhì)譜分析基礎(chǔ)上的新技術(shù)，如表面加強(qiáng)的激光離子解析一飛行時(shí)間質(zhì)譜技術(shù)(SELDI-TOF-MS)，可使吸附在蛋白質(zhì)芯片上的靶蛋白離子化，在電場(chǎng)力的作用下計(jì)算出其質(zhì)量電荷比，與蛋白質(zhì)數(shù)據(jù)庫配合使用，來確定蛋白質(zhì)片段的分子量和相對(duì)含量，可用來進(jìn)行檢測(cè)蛋白質(zhì)譜的變化。光學(xué)蛋白芯片技術(shù)是基于1995年提出的光學(xué)橢圓生物傳感器的概念。利用具有生物活性的芯片上靶蛋白感應(yīng)表面及生物分子的特異性結(jié)合性，可在橢偏光學(xué)成像觀察下直接測(cè)定多種生物分子。

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