第六章生物芯片检测技术

广义的生物芯片指一切采用生物技术制备或应用 于生物技术的微处理器。 狭义的生物芯片就是微阵列，包括基因芯片、蛋 白质芯片、细胞芯片和组织芯片等。
生物芯片的应用
1、基因表达水平的检测 2、基因诊断 3、药物筛选 4、个体化医疗 5、测序 6、生物信息学研究 在实际应用方面，生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断 和治疗、药物基因组图谱、药物筛选、中药物种鉴定、 农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境 检测、国防等许多领域。
三、检测流程
• （一）待测样品的标记 • （二）反应过程 • （三）蛋白微阵列的信号检测与结果分析
四、蛋白质芯片的应用前景
• • • • • • • • （一）生物学标志物的检测 （二）用于生物分子间的相互作用的研究 （三）药物靶标及其作用机理的研究 （四）蛋白质功能的研究 （五）疾病诊断 （六）在卫生检验中的应用 （七）蛋白质芯片在食品分析中应用 （八）蛋白质芯片在毒理学中的应用
一、原理
• 与基因芯片的原理相似，不同之处有二： • 一是芯片上固定的分子是蛋白质，如抗原 或抗体等 • 其二，检测的原理是依据蛋白质分子之间、 蛋白质与核酸、蛋白质与其他分子的相互 作用。
二、芯片制备
• • • • （一）固相载体的选择及其处理 （二）蛋白质的预处理 （三）蛋白质微阵列的制备 （四）载体上蛋白质样点的固定
三、检测流程
• （一）靶基因样品的制备与标记 • （二）杂交 • （三）信号检测与结果分析
四、基因芯片应用前景
• • • • • • • （一）基因结构与功能研究Hale Waihona Puke Baidu1、基因测序 2、基因表达分析 3、基因突变和多态性检测 （二）食品科学 1、转基因食品的检测 2、食品卫生检测
四、基因芯片应用前景
DNA样品的提取纯化 DNA样品的PCR扩增 探针的合成与标记等
芯片成品
基因芯片 微点阵
制备系统
高密度微点阵检测扫描系统
基因芯片荧光侦测仪
二、芯片制备
• 制作方法有两大类：原位合成法和直接点样法 • 1、原位合成法是在固相介质表面特定区域合成 已知序列的寡聚核苷酸探针的一类技术的总称。 • 2、合成点样法是将以合成好的探针，通过PCR 技术扩增cDNA或基因组DNA经纯化。定量后， 通过阵列复制器、阵列点样机或电脑控制的机器 人，准确、快速地将不同的探针定量点样于带正 电荷的尼龙膜或硅片等预先处理的支持物的相应 位置上，在用紫外线交联固定，得到DNA微阵列 或芯片
第一节 基因芯片检测技术
基因芯片的核心原理与Southern blot和Northern
blot相同，只是相反将各种探针固化到基质上，
用以检测受检样品中与各种探针互补的核酸物
质的变化。
酵母整个基因组基因芯片
1 样品制备 2 DNA提取 3 荧光标记 4 分子杂交 5 信号检测 6 点阵分析
DNA芯片样品制备系统
第六章 生物芯片检测技术
掌握基因芯片和蛋白质芯片的原理和应用 了解其操作过程。
生物芯片（Biochips）是90年代中期发展起来的 一项尖端技术。它以玻片，硅为载体，在单位 面积上高密度地排列大量的生物材料，从而达 到一次试验同时检测多种疾病或分析多种生物 样品的目的。它有时也被称为基因芯片、DNA 芯片或微阵列（Microarrays）。 其概念来源于计算机芯片，它们的外形也有几分 相似。生物芯片种类很多，有基因芯片、蛋白 质芯片、芯片实验室、细胞芯片、组织芯片等。 目前，基因芯片和芯片实验室作为生物芯片的 代表，已经走出实验室，开始产业化了。
• • • • • • （三）医学 1、临床疾病诊断 2、药物筛选和药物开发 （四）环境保护 （五）农业与畜牧业 （六）军事和司法
第二节 蛋白质芯片检测技术
蛋白质芯片又称蛋白质阵列或蛋白质微阵列,蛋白 质芯片是一种新型的生物芯片,是由固定于不同 种类支持介质上的抗原或抗体微阵列组成,阵列 中固定分子的位置及组成是以知的,用标记(荧光 物质,酶或化学发光物质等标记)的抗体或抗原与 芯片上的探针进行反应,然后通过特定的扫描装 置进行检测,结果由计算机分析处理。