蛋白质芯片技术ppt课件
蛋白质芯片.ppt
的相互作用关系。
蛋白质芯片的关键技术
1
提出生物学问题
（实验目的）
2
蛋白质芯片制备
6
数据分析和建模
（图象量化，标准化，
采集蛋白信息，建立模型）
检测
（荧光和比色扫描或拍照， 参数设置）
5
样品预处理
3
（重组蛋白，制备一、二级抗体，
荧光标记，配蛋白印记缓冲液）
生化反应
化学偶合，加底物， 反应温度和时间， 冲洗条件
亲和结合 亲和结合
Agarose thin film 3D gel pad
扩散
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需生物素化
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需His x6标记
表面蛋白分布均一容量
无需蛋白修饰过程，高结合容量
制作难，未商品化
蛋白质芯片的应用
疾病诊断和预警 药物开发 蛋白质组学
加入His6-RB 加入含 PepC抑制剂的 His6-RB A 1500 个点阵的微阵列 B 局部点阵放大图及SPR信号 Jung SO, et al., Proteomics 2005, 5, 4427–4431.
蛋白质组学 人动脉平滑肌细胞蛋白谱
4.7% 抗原（一组细胞-细胞间相 互作用分子）表达上调； 13.4%抗原（结构蛋白，体液响 应蛋白）表达下降
4
蛋白质芯片的制备
固相载体及其处理
载体（滴定板、滤膜、凝胶、载 玻片）
蛋白质的预处理
选择具有较高纯度和完好生物活 性的蛋白进行溶解
点制微阵列
可使用点制基因微阵列的商品化 点样仪或喷墨法等
固定微阵列上的蛋 白样点
膜为载体：芯片放入湿盒， 37°C 1h
蛋白质谱芯片
蛋白质谱芯片
蛋白质谱芯片
一、介绍
随着科技的不断进步，人们对蛋白质的研究也变得更加深入。
作为生
命体中重要的组成部分，蛋白质的研究有着广泛的应用前景。
因此，
研究蛋白质的分析方法也是科学家们一直关注的重点方向。
而蛋白质
谱芯片也因此应运而生。
二、蛋白质谱芯片基础
蛋白质谱芯片是一种高通量蛋白质分析工具，被广泛应用于蛋白质组
分析、生物标志物筛选和药物筛选等方面。
该技术的核心是将多个蛋
白质分析分区固定在芯片上，并通过质谱技术进行快速且高效的分析。
蛋白质谱芯片技术基于微流控技术，具有高通量、快速、高灵敏度和
高精度的优势。
三、蛋白质谱芯片的应用
蛋白质谱芯片技术广泛应用于蛋白质组分析、蛋白质定量和筛选生物
标志物等领域。
它可以在很短的时间内完成大量蛋白质分析和筛选，
同时具有高通量和高灵敏度等优点，可以解决传统蛋白质分析存在的
一些问题，如低通量、低灵敏度和复杂样品分析等。
四、蛋白质谱芯片的优势和挑战
蛋白质谱芯片技术具有高通量、快速、高灵敏度和高精度等优势。
与
传统蛋白质分析方法相比，蛋白质谱芯片技术更快速、精准，同时还可以完成大量的蛋白质分析和筛选。
但是，蛋白质谱芯片技术的应用还面临着一些挑战，如制备技术和样品预处理等方面的问题。
五、结论
蛋白质谱芯片技术是一种高通量、快速、高灵敏度和高精度的蛋白质分析工具。
它被广泛应用于蛋白质组分析、生物标志物筛选和药物筛选等领域。
尽管蛋白质谱芯片技术还面临着一些挑战，但随着技术的不断提升和改进，相信它将会在未来的蛋白质研究中发挥更加重要的作用。
蛋白芯片技术
蛋白芯片技术蛋白芯片技术是一种高通量、高灵敏度的生物芯片技术，被广泛应用于蛋白质的筛选、鉴定和功能研究等领域。
它通过将大量的蛋白质固定在芯片上，实现对蛋白质相互作用、结构和功能的高通量分析。
蛋白芯片技术的基本原理是将蛋白质样品与芯片上的探针相互作用，通过检测探针与样品之间的相互作用来分析蛋白质的特性。
蛋白芯片技术的核心是芯片上的蛋白质探针，它可以是蛋白质的抗体、配体、酶等。
通过将不同的探针固定在芯片上，可以实现对不同蛋白质的筛选和鉴定。
蛋白芯片技术具有多种优点。
首先，它可以实现对大量蛋白质样品的高通量分析，大大提高了研究效率。
其次，蛋白芯片技术具有高灵敏度，可以检测到低浓度的蛋白质样品。
此外，蛋白芯片技术还可以实现对蛋白质的结构和功能的研究，为进一步理解蛋白质的生物学功能提供了有力的工具。
蛋白芯片技术在生物学研究中有广泛的应用。
例如，在药物研发中，蛋白芯片技术可以用于筛选具有特定作用靶点的药物候选物，加速新药的发现过程。
在疾病诊断中，蛋白芯片技术可以通过检测体液中的蛋白质水平来实现早期诊断和疾病预测。
此外，蛋白芯片技术还可以用于研究蛋白质相互作用网络、信号通路等生物学过程。
蛋白芯片技术的发展离不开不断提高的芯片制备技术和检测技术。
目前，蛋白芯片技术已经发展出多种不同类型的芯片，如全基因组蛋白芯片、多肽芯片、抗体芯片等，以满足不同的研究需求。
同时，随着荧光标记、质谱分析等技术的进步，蛋白质与芯片之间的相互作用也可以更加精确地检测和分析。
尽管蛋白芯片技术在生物学研究中具有广泛的应用前景，但是也存在一些挑战和限制。
首先，蛋白芯片技术对样品的处理和检测要求较高，需要专业的操作和设备支持。
其次，蛋白质样品的复杂性和多样性也给蛋白芯片技术的应用带来了一定的困难。
此外，蛋白芯片技术在某些特定领域的应用还需要进一步的验证和改进。
总的来说，蛋白芯片技术是一种强大的生物芯片技术，可以实现对蛋白质的高通量分析和功能研究。
人类蛋白质组芯片技术
人类蛋白质组芯片技术
人类蛋白质组芯片技术是一种用于高通量蛋白质分析的技术，它允许在一个实验中同时测定大量蛋白质的表达水平、交互作用和翻译后修饰。
这项技术通常基于DNA芯片技术的原理。
以下是人类蛋白质组芯片技术的一般步骤和特点：
芯片设计：设计一个包含大量不同蛋白质的探针的芯片。
这些探针可以是蛋白质的抗体、亲和配体或其他与目标蛋白质相互作用的分子。
样品制备：从生物样本中提取蛋白质，然后标记这些蛋白质。
标记通常使用荧光标记或同位素标记等方法，以便在芯片上检测和定量。
芯片杂交：标记的样品与设计好的芯片进行杂交。
标记的蛋白质会与芯片上相应的探针结合，形成复合物。
芯片扫描和数据分析：使用高分辨率的扫描设备对芯片进行扫描，测定探针与样品蛋白质的结合情况。
通过分析扫描数据，可以获得蛋白质的相对表达水平、相互作用和翻译后修饰等信息。
生物信息学分析：对芯片数据进行生物信息学分析，包括差异表达分析、功能富集分析、蛋白质网络分析等，以获取更深层次的生物学信息。
人类蛋白质组芯片技术在生物医学研究、药物开发、疾病诊断等领域有广泛的应用。
通过同时分析大量蛋白质，研究人员可以更全面地了解蛋白质的功能、相互作用和调控机制，为生命科学研究提供了强大的工具。
1。
蛋白质芯片
亲和结合 亲和结合
Agarose thin film 3D gel pad
扩散
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需生物素化
蛋白连接强度高、特异和高密度，低背景 蛋白需His x6标记
表面蛋白分布均一容量
无需蛋白修饰过程，高结合容量
制作难，未商品化
蛋白质芯片的应用
疾病诊断和预警 药物开发 蛋白质组学
疾病诊断
定量检测组织提取液中的肿瘤标记物
孵育后的微阵列荧光图 A 含抗原 B 无抗原
uPA 尿激酶型纤溶酶原激活因子 PAI-1血浆纤溶酶原激活因子抑制因子 VEGT 血管内皮生长因子
微阵列方法与ELISA方法检出结果比较
药物开发
高通量筛选蛋白-蛋白作用抑制剂
His6-RB/GST-E7相互作用抑 制剂筛选微阵列图
蛋白质芯片的分类
➢ 蛋白质检测芯片 ➢ 蛋白质功能芯片
Methods for Protein Analysis
Gel electrophoresis, northern/western blot (fluorescence/radio active label) X-ray crystallography 2D - mass spectrometry Protein microarrays SELDI MS protein chips
加入His6-RB 加入含 PepC抑制剂的 His6-RB A 1500 个点阵的微阵列 B 局部点阵放大图及SPR信号 Jung SO, et al., Proteomics 2005, 5, 4427–4431.
蛋白质组学 人动脉平滑肌细胞蛋白谱
4.7% 抗原（一组细胞-细胞间相 互作用分子）表达上调； 13.4%抗原（结构蛋白，体液响 应蛋白）表达下降
蛋白质芯片
亲和结合 亲和结合
扩散
制作难，未商品化 无需蛋白修饰过程，高结合容量
蛋白质芯片的构建
蛋白质芯片主要包括5个基本要点:
固体芯片的构建
探针的制备
点制微阵列
生物分子反应
信号的检测及分析
1，固体芯片的构建
目前已用于制作蛋白质芯片的固相介质主要有：
① 化学膜 ② 聚丙烯酞胺凝胶
③ 微孔板
④ 玻片
化学膜：
蛋白质芯片
在基因组学提出后，1994年Wilkin和Williams首次 提出了蛋白质组学的概念。它的研究对象不再只是 针对一种或几种蛋白质，而是着眼于全面性和整体 性来研究体系内所有蛋白质的性质与功能。这就需 要建立一种高通量、快速、直接、高质量的微阵列 方法来研究蛋白质。蛋白质芯片(protein chips)或称蛋 白质微阵列(protein mi—croarrays)技术就是顺应这一需 要而发。
3.点制微阵列
在选定适当的载体并进行表面处理后，需要将 探针蛋白质溶液转移到载体上，以便探针蛋白与玻 片表面的化学基团发生化学反应而使蛋白质最终连 接到玻片上成为蛋白质芯片。目前转移蛋白质的方 法基本分三种： ① 手工点样制备低密度蛋白质阵列 ② 是接触式点样制备蛋白质芯片 ③ 是非接触式点样制备蛋白芯片
成本过高, 需一系列昂贵的尖端仪器 芯片的标准化问题
提高芯片的特异性、简化样品制备和标记操作程序、
增加信号检测的灵敏度和消除芯片背景对于结果分析 的影响 ……
蛋白质芯片的展望
建立快速、廉价、高通量的蛋白质表达和纯化方法，
高通量制备抗体并定义每种抗体的亲和特异性。
改进基质材料的表面处理技术以减少蛋白质的非特异
制作蛋白质芯片的化学膜有尼龙膜、硝酸纤维素膜、 聚苯乙烯膜和聚偏二氟乙烯膜等。化学膜的优点在于不 需要做点样前复杂的表面处理，直接可以进行点样，但 容易造成较高的背景，降低检测的灵敏性。
蛋白质芯片
蛋白质芯片蛋白质芯片是一种新型的生物芯片，用于蛋白质的检测和研究。
它以固定在芯片上的蛋白质为靶点，利用蛋白质与其他分子之间的相互作用来进行分析和测量。
蛋白质芯片在生物医学研究、新药开发和临床诊断等领域具有广阔的应用前景。
首先，蛋白质芯片可以用来研究蛋白质的结构和功能。
蛋白质是生物体内的重要分子，参与了几乎所有生物过程，如代谢、信号传递和免疫反应等。
通过蛋白质芯片的高通量分析，可以快速筛选出与特定生物过程相关的蛋白质，进而揭示其结构和功能的特点。
这对于深入理解生物学机制、寻找新的药物靶点和开发新的治疗方法具有重要意义。
其次，蛋白质芯片可以用来研究蛋白质的相互作用网络。
蛋白质通过相互作用形成复杂的网络，参与了细胞内的信号传递、代谢调控和细胞活动的协调等生物过程。
通过蛋白质芯片的高通量筛选，可以研究蛋白质与其他分子之间的相互作用，构建蛋白质相互作用网络，进一步揭示生物过程的复杂性，为研究疾病的发生机制和寻找治疗方法提供重要信息。
另外，蛋白质芯片还可以用于疾病的早期诊断和治疗监测。
许多疾病的发生和发展都与蛋白质的异常表达和功能异常有关。
通过蛋白质芯片的高通量筛选，可以检测血液、尿液和组织样本中的蛋白质表达水平的变化，从而实现对疾病的诊断和监测。
此外，蛋白质芯片还可以用于药物治疗的个体化监测，通过监测患者在药物治疗后的蛋白质表达变化，可以评估药物的疗效，指导个体化的治疗方案。
然而，蛋白质芯片在应用中还面临着一些挑战。
首先，蛋白质的复杂性使得蛋白质芯片的设计和制备变得复杂。
蛋白质的结构多样性和功能多样性，使得设计和制备具有代表性的蛋白质芯片成为一个难题。
其次，蛋白质芯片的靶点识别和特异性识别也是一个重要的问题。
蛋白质之间的相互作用非常复杂，如何准确地识别出靶点和判断相互作用的特异性是一个困难的问题。
最后，蛋白质芯片的检测技术也需要进一步改进。
目前，常用的蛋白质检测技术主要包括质谱法、免疫测定和互补DNA杂交等，但这些方法在灵敏度、专一性和高通量性等方面还存在一定的局限性。
蛋白芯片技术的研究现状PPT课件
-
31
4、采用接近生物系统内部环境的完全液相反应体系，稳 定性好。液相环境更有利于保持蛋白质的天然构象，不仅 有利于探针和被检测物的反应，也更能保证反应的特异性 和稳定性。
5、操作简便，不需洗涤，耗时短。常规ELISA或固相芯片 技术，每一步反应之后都需充分洗涤以去除非特异结合成 分，耗时且易造成污染。而液相芯片技术可以避免这些过 程和弊端。
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2、通量大，可同时检测多种目标物，所需成本较低，减 少人力消耗，可对同一样品中多达100种分子同时进行分 析。液相芯片系统采用96孔板为反应容器，在35-60min内 ，可对96个不同的样品进行检测，所需样品用量比常规方 法少。
3、可进行多元化分析，灵活性好，可适用于各种蛋白质 分析，应用广泛。通过对微球表面的修饰，可固定各种抗 体或受体分子，从而满足不同检测和功能的研究需要。
14蛋白芯片的应用研究holt等利用蛋白芯片技术筛选能够相互结合的特异抗体抗原成分他们利用12种表达较强但尚未接触任何抗原的抗体片段筛选含有27648种人胎脑蛋白的蛋白芯片从中找出了4组高度特异性的抗原蛋白抗体复合物其中有3种抗体结合的蛋白质功能未明但是由于表达水平都较低说明这种抗原抗体的结合技术是一种具有较高特异性和敏感性的筛选方法可以用于高通量筛选分离各种不同的抗体成分或检测基因的表达和蛋白分子间的相互作用这将有助于对某些疾病包括肿瘤的发病分子机理的研究以及协助寻找疾病诊断和治疗的靶分子
-
17
高通量分析平台蛋白芯片技术的建立将为蛋白质功能及其 相关的研究提供快速、高信息量和更为直接的研究方法， 与其他的分子生物学分析方法相比，蛋白芯片技术具有快 速、平行的优越性。该方法的建立和应用将有助于人类揭 示疾病发生的分子机制及寻找更为合理有效的治疗手段和 途径。
(2021)蛋白质芯片技术介绍完美版PPT
Then comes the protein chip
The protein chip（蛋白芯片） technology is
quickly developed
in recent years in chemical
biology as a high and new technology.It is the basic
principle is make various proteins orderly fixed on all
kinds of medium carrier（介质载体） as a test
chip.And then, using the tag antibodies(抗体) that
are specified by the fluorescent(荧光) substance
are currently used to study the biochemical These antibodies are typically detected with chemiluminescent, fluorescent or colorimetric assays. activities of proteins. Another application is in the identification and profiling of diseased tissues.
蛋白质芯片技术介绍
Nowadays,the poteomics(蛋白质的)research is one of a general direction of the development of life science after genomics（基因组学的）research. Protein structure and function have the direct impact on the change of life activity.And the level of gene transcription(转录) can only reflects the change of gene expression products in a certain extent. However, truly functional protein processes after the transcription, translation regulation processing ,controling to form and so on steps. Thus the direct study of protein to the interpretation(翻译) of the real life phenomenonis of great improtance. But research on means and methods(手段方法) of the protein doesn't have a big development, so the search for effective and fast protein analysis technology has become one of the most important step.
基因芯片、蛋白质芯片
目录
（二）蛋白质芯片
蛋白质芯片(protein
chip)
是将高度密集排列的蛋白分子作为探针点 阵固定在固相支持物上，当与待测蛋白样品反
应时，可捕获样品中的靶蛋白，再经检测系统
对靶蛋白进行定性和定量分析的一种技术。
蛋白质芯片作用原理
蛋白质分子间的亲和反应
目录
第二节 目的基因制备rthern印迹
• 主要应用 • 检测某一组织或细胞中已知的特异mRNA的表达 水平。 • 比较不同组织和细胞的同一基因的表达情况。
目录
三、Western印迹
• Western印迹，也称Western免疫印迹（WesternBlot或 WesternBlotting），是指将蛋白质样品经聚丙烯酰胺 凝胶电泳分离，然后转移至到固相载体上，然后用抗 体通过免疫学反应检测目的蛋白，分析基因的表达程 度。 • 原理：与Southern或Northern杂交方法类似，但 WesternBlot采用的是聚丙烯酰胺凝胶电泳，被检测物 是蛋白质，“探针”是抗体，“显色”用标记的二抗 。经过PAGE分离的蛋白质样品，转移到固相载体（ 例如硝酸纤维素薄膜）上，固相载体以非共价键形式 吸附蛋白质，且能保持电泳分离的多肽类型及其生物 学活性不变。以固相载体上的蛋白质或多肽作为抗原 ，与对应的抗体起免疫反应，再与酶或同位素标记的 第二抗体起反应，经过底物显色或放射自显影以检测 电泳分离的特异性目的基因表达的蛋白成分。
目录
基因敲除技术
• 同源重组法
• 插入突变法 • RNAi法
目录
利用基因同源重组进行基因敲除
利用同源重组构建基因敲除动物模型的基本步骤 （以小鼠为例）
7
目录
a.基因载体的构建
把目的基因和与细胞 内靶基因特异片段同源 的DNA 分子都重组到带 有标记基因的载体上， 成为重组载体。
第十四讲 蛋白芯片和组织芯片
亲和结合Affinity binding
• 通过生物素（biotin）－抗生物素蛋白链菌素 （avidin）或hexahistidine－镍（Ni）的相互作用 介导的亲和结合是一种常用的生物学结合方法。 • zhu等人报导在5800种酵母蛋白的N端融合上谷胱 苷肽S—多组氨酸(GST-His6)。然后将这些蛋白 在酵母中表达。将蛋白样品点到镍包被的载玻片 上，融合蛋白即可以其N端的His6与载体结合。 蛋白结合的方向是一致的。同时他们还将蛋白点 到乙醛处理过的载玻片上。虽然两个载玻片上都 可以固定蛋白质，但镍包被的载玻片固定得更好。
蛋白芯片的操作流程
• 点样样品的准备：蛋白的纯化，并将蛋白溶解于 点样液中 • 点样 • 点样后：洗涤洗去未结合的蛋白质 • 蛋白芯片的封闭（blocking） • 将待检的蛋白样品或小的分析物加入到蛋白芯片 上；加入蛋白质样品与芯片进行抗原抗体反应 • 洗涤、检测 • 在上述各步中要特别注意降低非特异的结合，同 时增强检测的灵敏度和精确度
共价交联covalent coupling
• 大部分蛋白质芯片的制备方法都依赖通过蛋白质 表面的氨基或巯基与活化的介质（通常为玻片） 表面随机的共价交联。 • MacBeath和Schreiber使用乙醛aldehydes 、甲硅 烷处理载玻片，然后将蛋白质点样到处理过的玻 片上。乙醛与蛋白N端α氨基或蛋白质表面赖氨酸 反应形成Schiff碱，这样可以使蛋白以几个特定方 向与芯片表面连接，以便蛋白可以用不同的表面 与其它蛋白或小分子反应。他们用这种方法成功 地检测了蛋白－蛋白反应，分离出蛋白激酶的底 物。
• 被动吸附适于进行灵敏的蛋白质表达及抗体特异 性的筛选，但是由于蛋白是随机吸附到介质表面 的，蛋白会有部分的变性，无法进行定量分析， 蛋白结合到基质上的方向也很难控制。不同蛋白 质的吸附能力不同，信躁比也较低。 • 由于某些吸附能力较弱，洗脱过程中一些蛋白质 有可能脱落。由于蛋白质在基质表面固定的部位 及方向不同，其生物活性将有所差别，使实验的 重复性不好。
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（四）微阵列设计与制备
1 人工制备芯片
主要有两种,即手工点样和免疫打点印迹装置。 存在着的明显问题是不能够建立高密度芯片、样 品和捕获分子消耗大和敏感性较低
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（一）蛋白质芯片的制备
一 固相载体及其处理
载体（滴定板、滤膜、凝胶、载玻片）
二 蛋白质的预处理
选择具有较高纯度和完好生物活性的蛋白进行溶解
三 点制微阵列
可使用点制基因微阵列的商品化点样仪或喷墨法等
四 固定微阵列上的蛋白样点
膜为载体：芯片放入湿盒,37°C 1h 载玻片为载体：化学修饰产生醛基固定蛋白
3Байду номын сангаас
• 随着分子生物学技术的发展，生物芯 片技术研究工作不断深入，DNA芯片技 术被逐渐用于对生物样品中核酸序列 表达的检测和比较研究。
• 随着DNA芯片技术的不断成熟，以及基
因研究所取得的令人瞩目的成果，进
一步推动蛋白质功能的研究及相关技
术的发展，蛋白质芯片技术因此应运
而生。
4
二 蛋白质芯片的概念
（1）用于肿瘤患者的辅助诊断、疗效判断、病情监 测、预后评估及判断肿瘤有无复发和转移等。
（2）用于肿瘤高危人群的定期筛查。高危人群主要 是指45岁以上的人群、患各种慢性炎症和各种慢 性疾病的患者、有肿瘤家族史和肿瘤高发区居民 等。
（3）用于肿瘤分子流行病学调查及肿瘤生物学研究。
18
3 抗体筛查。例如，对噬菌体抗体库一 次可对上万个不同的抗体克隆进行检 测。
1 以质谱技术为基础的直接检测法
如表面增强激光解析离子化飞行时间质谱技术 (SELDI-TOFMS),可以使吸附在芯片表面的靶蛋白离子化,在电场力的作 用下飞行,通过检测离子的飞行时间计算出质量电荷比,用以 分析蛋白质的分子量和相对含量。
2 蛋白质标记法
常用的芯片信号检测是将芯片置入芯片扫描仪中,通过采集 各反应点的荧光位置、荧光强弱,再经相关软件分析图像,即 可以获得有关生物信息。
蛋白质芯片技术
1
目录
一 蛋白质芯片技术产生的背景 二 蛋白质芯片的概念 三 蛋白质芯片的主要特点 四 蛋白质芯片的分类 五 蛋白质芯片技术的简要操作步骤 六 蛋白质芯片的应用
2
一 蛋白质芯片技术产生的背景
随着人类和其他生物的全基因组序列的 完成，人们开始认识到基因仅仅是生物体遗 传信息的载体，而生命活动的执行者、表观 性状的体现者则由基因编码的产物—蛋白质 所行使。基因只是一种编码，由它指导细胞 合成蛋白质，而几乎所有的生物化学反应均 发 生在复杂的蛋白质分子之间或有蛋白质 参与，所有的外在表现均由种类繁多的蛋白 质所决定。
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六 蛋白质芯片的应用
1 用于蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸、 蛋白质-脂类等相互作用研究；特异性 蛋白质的筛选；功能蛋白质组研究。
例如，应用酵母蛋白质芯片进行钙调蛋 白的研究；应用磷脂酰肌醇来筛选磷 脂酰肌醇的结合蛋白。
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2 疾病诊断的研究。目前，临床上应用的蛋白质芯 片主要是用于检测肿瘤标志物的蛋白质芯片。它 的应用范围主要在以下几个方面：
五 微阵列的封闭
主要封闭试剂：BSA
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（二）抗原抗体的固化
1 化学性固定
化学性配基包括疏水基团、阴离子、阳离子、金属 离子、混合离子等
2 生物性固定
生物性配基包括受体、配体、酶、抗体-抗原等
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（三）捕获分子
1 抗体
由于具有高度的特异性和亲和性，单克隆抗体是比较好的一 种探针蛋白质。用其构筑的芯片可用于检测蛋白质的表达丰 度及确定新的蛋白质。
8
五 蛋白质芯片技术的简介
操作步骤
1
提出生物学问题
（实验目的）
蛋白质芯片制备
6 数据分析和建模
（图象量化，标准化，
采集蛋白信息，建立模型）
检测
（荧光和比色扫描或拍照， 参数设置）
样品预处理
3
（重组蛋白，制备一、二级抗体，
荧光标记，配蛋白印记缓冲液）
生化反应
化学偶合，加底物， 反应温度和时间， 冲洗条件
特点
可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 很容易蒸发；不适合用于多步反应；造价便 宜；容量较小；容易发生交叉污染
可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 不易蒸发；可以用于多步反应，但是有其较 固定的缓冲条件；造价昂贵；容量较大；不 易发生交叉污染
微孔板上构建的 可以与基因芯片的制作和检测工具配套使用； 蛋白质芯片 不易蒸发；适用于多步反应；造价便宜；容 量较大；不易发生交叉污染
2 微阵列制备仪
主要有直接接触式和非接触式两种类型,也是目前市 场上常用的两种方法
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（五）抗原或抗体的标记
1 酶标记
常用的标记酶有辣根过氧化物酶(HRP) 、碱性磷酸 酶(AP)等.
2 荧光物标记
荧光免疫分析中常用的荧光物质有异硫氨酸荧光素、 丹磺酰氯、罗丹明β -异硫氰酯等。
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（六）蛋白质芯片检测方法
2 寡聚核苷酸
适配体,即寡聚核苷酸 能够作为捕获分子用于连接蛋白质， 并且有很高的特异性和亲和力。
3 肽样寡聚体
鉴于多肽具有小分子和蛋白质的双重优势，在蛋白质芯片系 统中，多肽是另一种具有发展前景的捕获分子。
12
4 小分子配体
制备捕获分子最为有效的 药物筛选、药代动力学研究。 5 在毒理学中的应用。 6 环境监测。 7 食品卫生安全的监测。
蛋白质芯片是将各种微量纯化的蛋白质 阵列在一种高密度的固相载体上，并与 待测样品杂交，以测定相应蛋白质的性 质、特征以及蛋白质与生物大分子之间 的相互作用的方法。
5
三 蛋白质芯片的主要特点
1.高通量 2.灵敏度较高 3.重复性好 4.操作自动化
6
四 蛋白质芯片的分类
按蛋白质性质分类 1.无活性芯片：将已经合成好的蛋白质以高密度阵
列点样在芯片上，进行杂交反应。 2.有活性芯片：把生物体直接点在芯片上，并原位
表达蛋白质。 按形式分类 1.玻璃载玻片芯片（在玻璃表面构建） 2.3-D胶芯片（在多孔凝胶垫上构建） 3.微孔芯片（在微孔板上构建）
7
不同种类的蛋白质芯片的特点
类别
玻璃表面构建的 蛋白质芯片
多孔微胶垫上构 建的蛋白质芯片