企业内部控制基因芯片技术简介.pptx

二、基因分析芯片的简要描述
1. 什么是基因芯片
基因芯片指对数以千记的DNA片段同时进行处理分析 的技术，诸如基因组DNA突变谱和mRNA表达谱的检测等 （Trends in Biotechnology)。
该技术系指将大量探针分子固定于支持物上后与标记 的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号 强度进而获取样品分子的数量和序列信息。
优点： 设备廉价，技术相对简单，反应产率高
缺点： 点阵密度低，易产生交叉污染
• “点膜”型 合成工作用传统的DNA固相合成仪完成，只是合成后
用特殊的自动化微量点样装置将其以比较高的密度涂布于 硝酸纤维膜、尼龙膜或玻片上。支持物应事先进行特定处 理，例如包被以带正电荷的多聚赖酸或氨基硅烷，以便能 够牢固地结合寡核苷酸分子。该方法是目前大多数中小型 公司所采用的方法。
优点：设备廉价，技术简便，研制周期短，灵活性高 缺点：点阵密度低
从支持物来分主要有：
薄膜型 如聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等。这种 类型“芯片”的点阵是通过“点膜”形式制作的，并通过一 定的方法使探针能够牢固地结合于其上，整个过程类似于斑 点杂交技术（如CloneTech公司）。
玻片型 这种芯片的点阵是通过原位合成技术制作的， 点阵密度很高，所以必须借助于特殊的仪器对测定结果进行 解读和分析。当前具有此类产品研制能力的公司很少（如 Affimetrix公司）。
2. 基因芯片技术的主要特点
技术操作简单 自动化程高 序列数量大 检测效率高 应用范围广 成本相对低
3 基因芯片的主要类型
鉴于信号的获取与解读具有通用性，所以此处不予特 别介绍。
从点阵的制备方法来分主要有两类：原位合成型与“点膜”
型。
• 原位合成型 指根据预先设计的点阵序列在每个位点通 过有机合成的方式直接聚合得到所要求的探针分子。聚合 之后芯片片基的制作即告结束。该方法有两类：光引导原 位聚合技术与压电打印原位聚合技术。
4 基因文库作图 通过确定重叠克隆的次序从而对酵母
基因组进行作图
5 及杂交测序 6 Etc.
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。20.11.2 420.11.24Tuesday, November 24, 2020 10、人的志向通常和他们的能力成正比例。16:25:5616:25:5616:2511/24/2020 4:25:56 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。20.11.2416:25:5616:25Nov-2024-Nov-20 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。16:25:5616:25:5616:25Tuesday, November 24, 2020 13、志不立，天下无可成之事。20.11.2420.11.2416:25:5616:25:56November 24, 2020
光引导原位聚合技术的简要过程为：首先使支持物羟 基化，并用光敏保护基团将其保护起来，选取择适当的蔽 光膜（mask）使需要聚合的部位透光，其它部们不透光。 这样，光通过蔽光膜照射到支持物上，受光部位的羟基解 保护，进而与单体分子共价结合。因为合成所用的单体分 子一端按传统固相合成方法活化，另一端受光敏保护基的 保护，所以发生偶联的部位反应后仍旧带有光敏保护基团。 因此，每次通过控制蔽光膜的图案（透光与不透光）决定 哪些区域应被活化，以及所用单体的种类和反应次序就可 以实现在待定位点合成大量预定序列寡聚体的目的。
科学的发展人类的进步要求进行大规模基因信 息的解析
鉴于基因芯片的多种用途和其远大的发展前景，不
少生命科学研究机构和生物技术公司都先后参与了这项 技术的研究。据不完全统计目前仅国内就有十多家单位 从事该技术的研究与开发工作，全世界估计至少有二三 十家。它已象半导体技术一样成为一个重要的产业方向 。当前已正被广泛地应用于诸多领域，包括生物医学、 临床诊断学和基因组学研究。
微板型 这种芯片实质上是一种具有高密度、小容量 测试孔的小型酶联免疫检测板（如PE公司等）。
集成电路型 将杂交技术与微电子技术结合于 一体有目的地通过电子装置检测或控制DNA等生 物大分子的作用过程（如Nanogen公司）
4. 基因芯片研制的总体蓝图
研制方向的确定
检测样品 的制备
基因组序列分析与待检基 因探针序列的确定
优点： 合成效率高，点阵密度高
缺点： 设备昂贵，技术复杂，反应产率低
压电打印原位聚合技术其装置与普通的彩色喷墨打印 机并无两样，所用技术也是常规的固相合成方法。即，将 墨盒中的墨汁分别用四种碱基合成试剂替代，支持物经过 包被后，通过计算机控制喷墨打印机将特定种类的试剂喷 洒到预定的区域上。冲洗、去保护、偶联等则同于一般的 固相原位合成技术。如此类推，可以合成出长度为40到50 个碱基的探针。
探针阵列的 准备
检测设备的 研制
杂交检测与数据分析
Baidu Nhomakorabea
三、基因芯片的主要应用
1 基因表达检测 拟南芥、酵母基因表达研究等
2 突变检测 BRCAⅠ基因外显子11]、CFTR基因、β-
地中海贫血、酵母突变菌株、HIV-1逆转录酶及蛋白酶基 因等的突变检测等
3 基因组多态性分析 人类基因组单核苷酸多态性的
鉴定及分型，人线粒体16.6kb基因组多态性的研究等
检测、分析就显得格外重要了。
相关学科与技术的高度发展和相互渗透
当代与信息产业相伴随的计算机、精密机械等 科学技术是大规模解析基因信息的基础，而基因芯 片从实验室走向工业化却是直接得益于探针固相原 位合成技术和照相平板印刷技术的有机结合以及激 光共聚焦显微技术的引入。它使得合成、固定高密 度的数以万计的探针分子切实可行，而且借助激光 共聚焦显微扫描技术使得可以对杂交信号进行实时、 灵敏、准确的检测和分析。
基因芯片技术简介
冯永强
一、基因分析芯片开发的动力
遗传信息迅猛增长
随着人类基因组（测序）计划（Human genome project）的逐步实施以及分子生物学相关 学科的迅猛发展，越来越多的动植物、微生物基 因组序列得以测定，基因序列数据正在以前所未 有的速度迅速增长。然而,怎样去研究如此众多基 因在生命过程中所担负的功能就成了全世界生命 科学工作者共同的课题。为此，建立新型杂交和 测序方法以对大量的遗传信息进行高效、快速的