基因芯片的应用.ppt

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一、杨若松等学者建立了4种猪群常见病毒基因芯片检测方法 并对方法进行了推广应用； 二、栾德琴等利用基因芯片技术研究隐性白鸡不同时期肌肉组 织的相关差异表达基因； 三、贾少丹等运用基因芯片技术进行了哮喘病人相关基因的筛 选和分析； 四、马娟等利用基因芯片技术分析血管紧张素原基因多态性与 冠心病的关系； 五、时伟红等研究了基因芯片筛选胃癌及肿瘤球细胞差异表达 基因； 六、彭贤慧等建立可视化基因芯片技术检测肠道病毒方法； 七、宋桂芹等进行了实验性自身免疫性脑脊髓炎小鼠模型的基 因芯片研究[；
基因芯片在生物医学工程 上的应用介绍
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论文结构
原理
基因芯片在生 物医学工程中 的应用介绍
应用
结论
展望
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基因芯片基本原理
基因芯片即DNA芯片的原理是基于核酸分子碱 基互补配对的原则，利用信息技术、微电子、 精密机械和光电子等技术将DNA分子片段排列 在支持物表面构成微点阵，标记的样品分子与 微点阵上的DNA分子杂交后，可以高通量大规 模地分析检测样品中多个基因的表达状况或特 定基因的存在。
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原位光导合成法ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ理示意图
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分子印章法合成原理示意图
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三 基因芯片在医学方面的应用
基因芯片是生物芯片技术中研究最深入、实用性 最强、最先投入应用的技术之一，基因芯片技术作为 一种先进的、大规模、高通量的检测技术, 既可以应用 于表达差异基因的筛选和寻找新基因、基因测序等方 面；也可以对来源于不同个体组织细胞周期发育阶段 分化阶段病变下的细胞内的mRNA或逆转录产物 cDNA进行检测；还能够进行整个基因组范围的基因 表达分析，利用基因表达谱分析，结合代谢组学和蛋 白组学研究，阐明植物抗逆机制和发掘植物逆境胁迫 响应相关基因方面。
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结论和展望
从上面提到的以及很多未提到的基因芯片的应用实例中，我们可以 看出基因芯片技术可以自动快速地检测出成千上万个基因的表达情 况, 可以对临床病例进行快速、准确的诊断分析, 指导临床用药和疾 病的预防, 减少疾病带来的经济损失。虽然目前该领域仍存在许多技 术问题有待解决和改进，如芯片检测的特异性、重复性、灵敏度、 定量化、芯片产品质量的标准化、数据处理及实验操作的标准化、 芯片的稳定性等，还有在提高信号检测的灵敏度，高度集成化样品 的制备，检测仪器的研制、开发及微型化等方面尚有众多问题未得 到理想的解决，但我们已经看到，在短短十几年的时间内，基因芯 片技术在生物学、医学、农业、环保、食品等领域已经取得了丰硕 的成果。在今后的研究发展中，生物芯片将会围绕还存在的问题进 行研究，提高芯片的特异性、简化性、准确性，实现集成化、微型 化和便携化。作为一项新兴的技术，基因芯片技术理所当然得到了 我国以及全世界的高度重视，我国政府斥巨资进行基因芯片研究， 而且基因芯片已在上海进入了产业化阶段，而纵观全世界，很多国 家的生物芯片的研究和开发已进入产业化的初级阶段。 MADE BY 彭伟
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基因芯片的制作技术
基因芯片的整个分析过程主要可以分为四个步骤，即芯片点阵的构 建、样品的制备、生物分子反应和信号检测与分析。1、芯片点阵 的构建：制备芯片主要采用表面化学的方法处理载体，然后使探针 分子按照特定的排列顺序排列在载体上。基因芯片根据探针制备及 固定方法的不同又可以分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片，其中寡核 苷酸的制备方法根据是否需要事先合成寡核苷酸分为原位合成和合 成后微点样两大技术，而原位合成法又分为光导化学合成法、分子 印章法、原位喷印合成法等；2、样品的制备与标记：生物样品往 往是非常复杂的生物分子混合体，一般不能直接与芯片反应，必须 进行生物处理，并进行体外扩增，然后加以标记才能使目标基因杂 交后有足够强度的信号，供检测用；3、生物分子反应：芯片上生 物分子之间的反应时检测的关键一步，靶标样品核酸与探针之间发 生选择性反应，反应双方中一方固定在芯片上，而另一方则在标记 后加样至芯片上；4、信号的检测与分析：固定在芯片上的探针与 芯片标记的目标DNA或RNA杂交后，必须通过芯片扫描仪将芯片测 定结果转变成可供分析处理的图像数据。 MADE BY 彭伟