基因芯片技术原理
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-- Science. 1995,270: 467-470
基因芯片(Gene chip)
在一微小的基片（硅片、玻片、塑料片等）表面集成了 大量的分子识别探针，工作原理与经典的核酸分子杂交方法 一致，都是应用已知核酸序列作为探针与互补的靶核苷酸序 列杂交，通过信号检测进行定性与定量分析。
高度并行性
优
Commercial chip
• Human • Rat • Mouse • Drosophila • E. coli • Yeast • Zebrafish
基因芯片的应用
–特定基因检测 –突变检测 –多态性分析 –基因表达谱
•生物信息学的工具 •基因相关性研究 •基因功能 •药物设计和开发 •潜在反义试剂开发 •个体化医疗 •身份识别 •基因诊断 •其他与生物有关的领域
Thanks
Leabharlann Baidu
微量化
势
多样性
特
发展
点
微型化
高密度化
高度自动化
芯片常用制备技术
光导原位合成 (Affymetrix , Fodor)
原位喷印合成 (Southeast University)
Syringe Pump
Reservoir
Switching Valve
Connecting Tubing
High-Speed MicroSolenoid Valve
基因芯片(Gene chip)
Southern & Northern Blot Dot Blot
Macroarray
Microarray
基因芯片的研发历史
八十年代末期俄美科学家提出“杂交法测序”
1992年世界第一块原位合成基因芯片在美国 Affymetrix诞生（1994第一张商业化芯片）
1995年世界第一块微矩阵基因芯片在Stanford大 学实验室诞生
Removable Tip Orifice
Controller
直接点样法 (stanford, brown)
Spotter head
基因芯片技术流程
基因芯片的设计制备 杂交 检测
数据分析
制备方法及点样仪器
靶基因的标记制备：标记方法 杂交：杂交液、杂交温度、洗涤条件
芯片杂交与杂交信号检测
扫描仪:激光 CCD
分析软件（算法）的开发
Basic procedure
Operation flow chart
Chip
reaction
measurement
data
signal
70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
image
基因芯片技术
扬州大学医学院医学遗传学教研室 武辉
技术背景
随着传统技术的不断改进，基因信 息分析规模不断扩大。
-人类基因组计划的需求(HGP) -后基因组时代的需求（功能基因 组学方向）
生物芯片 (Biochips)
将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载 体（如硅片、玻片及高聚物载体等）表面，利用生物分子 的特意性亲和反应，如核酸杂交反应，抗原抗体反应等来 分子各种生物分子存在的量的一种技术。
基因芯片(Gene chip)
在一微小的基片（硅片、玻片、塑料片等）表面集成了 大量的分子识别探针，工作原理与经典的核酸分子杂交方法 一致，都是应用已知核酸序列作为探针与互补的靶核苷酸序 列杂交，通过信号检测进行定性与定量分析。
高度并行性
优
Commercial chip
• Human • Rat • Mouse • Drosophila • E. coli • Yeast • Zebrafish
基因芯片的应用
–特定基因检测 –突变检测 –多态性分析 –基因表达谱
•生物信息学的工具 •基因相关性研究 •基因功能 •药物设计和开发 •潜在反义试剂开发 •个体化医疗 •身份识别 •基因诊断 •其他与生物有关的领域
Thanks
Leabharlann Baidu
微量化
势
多样性
特
发展
点
微型化
高密度化
高度自动化
芯片常用制备技术
光导原位合成 (Affymetrix , Fodor)
原位喷印合成 (Southeast University)
Syringe Pump
Reservoir
Switching Valve
Connecting Tubing
High-Speed MicroSolenoid Valve
基因芯片(Gene chip)
Southern & Northern Blot Dot Blot
Macroarray
Microarray
基因芯片的研发历史
八十年代末期俄美科学家提出“杂交法测序”
1992年世界第一块原位合成基因芯片在美国 Affymetrix诞生（1994第一张商业化芯片）
1995年世界第一块微矩阵基因芯片在Stanford大 学实验室诞生
Removable Tip Orifice
Controller
直接点样法 (stanford, brown)
Spotter head
基因芯片技术流程
基因芯片的设计制备 杂交 检测
数据分析
制备方法及点样仪器
靶基因的标记制备：标记方法 杂交：杂交液、杂交温度、洗涤条件
芯片杂交与杂交信号检测
扫描仪:激光 CCD
分析软件（算法）的开发
Basic procedure
Operation flow chart
Chip
reaction
measurement
data
signal
70000 60000 50000 40000 30000 20000 10000
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
image
基因芯片技术
扬州大学医学院医学遗传学教研室 武辉
技术背景
随着传统技术的不断改进，基因信 息分析规模不断扩大。
-人类基因组计划的需求(HGP) -后基因组时代的需求（功能基因 组学方向）
生物芯片 (Biochips)
将大量生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载 体（如硅片、玻片及高聚物载体等）表面，利用生物分子 的特意性亲和反应，如核酸杂交反应，抗原抗体反应等来 分子各种生物分子存在的量的一种技术。