微生物检测技术作业--生物芯片

ELISA 方法检测抗体芯片结果：
The Enzyme-Linked Immunoab Sorbent Assay 是 经典的用于检测样品中抗原抗体结合的方法。 ELISA技术在抗原或抗体上结合了酶反应基团。加 入酶反应的底物后，底物被酶催化成为有色产物， 产物的量与标本中受检物质的量直接相关，由此进 行定性或定量分析。
量。
3.2.1.2 蛋白质功能芯片
• 蛋白质功能芯片是研究蛋白质间、蛋白质修饰、 DNA- 蛋白质间、 RNA- 蛋白质间、蛋白质与脂质、 蛋白质与药物、酶与底物、小分子蛋白质等相互作 用的芯片。它是将所研究体系中的每种天然蛋白质 点加在基片上制成芯片 , 用于天然蛋白质活性及分 子亲和性的高通量平行研究。
双抗体夹心法 Dual Antibody Sandwich
直接标记Direct Labeling
• 样本中所有的蛋白都用荧光或者生物素biotin进行 标记
• 优点： 对于每个靶蛋白只需要一个特异性的抗体，可检测 那些只有一个抗体的靶蛋白
• 缺点: ▷检测灵敏度的下降和数据准确性的下降 ▷标记位点可能严重改变抗原结合位点，导致抗原 抗体结合位点的破坏
芯片测序流程图
芯片测序流程图
• 1024X1024=1048754
• 最终的序列可通过软 件根据探针的重叠而 ▪▪ 读出来。
3.1.2 其他两种基因芯片
• 表达芯片：这种芯片是通过测量特定基因的mRNA 的量来推断基因的表达活性的，所以芯片的碱基序 列是特异的。杂交的结果必须同阳性对照进行比较 才能最终确定。
3.1 基因芯片wk.baidu.com
基因芯片按照用途可分为三类：测序芯片、表 达芯片和比较芯片（诊断芯片）。
其中，测序芯片出现的最早，研究的最多，主 要用于测序研究。
3.1.1 测序芯片的基本工作原理：
在测序芯片上，5个碱基组成的共45＝1024个 所有可能序列均通过末端附着于芯片表面上。待测 序的样品DNA和一组标记的核苷酸五聚体（标记探 针）以及连接酶一同在芯片上温育。
3.2.2 蛋白质芯片的工作流程
以抗体芯片为例
抗体芯片工作流程：
• 从样品中抽提蛋白质 • 用荧光染料分别标记蛋
白质 (direct labeling, paired Ab sandwich assay). • 洗涤去掉未结合的染料 • 与蛋白芯片反应 • 扫描，分析结果
两种标记方法
直接标记Direct Labeling
• 比较芯片(诊断芯片)：这种类型的芯片主要应用于 基因组的比较中。采用这种芯片可以检查基因的失 常水平。
3.2 蛋白质芯片
• 基本原理：蛋白质芯片, 是指以蛋白质分子作为配 基,将其有序地固定在固相载体的表面形成微阵列； 用标记了荧光的蛋白质或其他它分子与之作用，洗 去未结合的成分，经荧光扫描等检测方式测定芯片 上各点的荧光强度，来分析蛋白之间或蛋白与其它 分子之间的相互作用关系。
图3-1 基因芯片
3.1 基因芯片
成千上万网格状密集排列的基因探针，通过已 知碱基顺序的DNA片段．来结合碱基互补序列的单 链DNA，从而确定相应的序列，通过这种方式来识 别异常基因或其产物等。
基因芯片使合成和固定高密度的数以万计的探 针分子以及对杂交信号进行实时、灵敏、准确地检 测分析变得切实可行。
• 根据芯片的工作原理，分为：元件型微阵列芯片、 通道型微阵列芯片和生物传感芯片；
• 根据制作过程，分为：原位合成芯片和合成点样法 制作的芯片。
2.分类
总的来说，生物芯片技术包括三大领域： • 基因芯片 • 蛋白质芯片 • 芯片实验室
3.生物芯片的工作原理
3.1 基因芯片
基本原理：将大量寡核苷酸 分子固定于支持物上，然后与 标记的样品进行杂交，通过检 测杂交信号的强弱进而判断样 品中靶分子的数量和质量。
3.2.3 捕获分子
捕获分子对于开发特异、敏感的蛋白芯片至关重要。
• 理想的捕获分子应具有下列特点 : • 对靶分子有高度的特异性和亲和力 ; • 容易进行生产和操作 ; • 具有可利用的大分子文库用来建立高度密集的微阵
• DNA芯片与蛋白芯片最大的区别是靶分子和探针分 子的结构差异
• 相对于DNA 芯片, 蛋白质芯片技术面临更多困难。 ①蛋白质之间的相互作用的变化性更强。 ②相对于PCR 技术这样可以大量扩增DNA 的技术, 尚未有可以大量扩增蛋白质的成熟技术。 ③蛋白质的表达和纯化工作十分艰巨, 而且经常不 能保持蛋白质的完整功能。 ④许多蛋白质很不稳定。
3.2.1 蛋白质芯片的分类
按照制作方法和用途，蛋白质芯片可分为两类：
①蛋白质检测芯片 ②蛋白质功能芯片
3.2.1.1 蛋白质检测芯片
蛋白质检测芯片，是将具 有高度亲和特异性的探针 分子固定在基片上，用以 识别复杂生物样品中的目 标多肽，当放射性同位素 或荧光标记的靶分子与芯 片上的探针分子结合后， 通过检测信号的强度，从 而判断样品中靶分子的数
微生物检测技术作业--生物芯片
1.定义
生物芯片(biochip)是采用光导原位合成或微量 点样等方法，将大量生物大分子，如核酸片段、多 肽分子、细胞，甚至组织切片等生物样品有序地固 化于支持物的表面，组成密集的二维分子排列，然 后与已标记的待测生物样品中的靶分子进行杂交， 通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、 高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量及 质量。
双抗体夹心法 Dual Antibody Sandwich
• 抗体点在芯片上，捕捉抗原底物后，再加入检测抗 体 ，后续加入每个抗体与点于芯片上的抗体是一 一对应关系，即对应着同一个抗原。
• 优点: ▷ 通过两个特异性抗体与抗原的结合，提高了特异 性，因而夹心法比直接标记法更灵敏
• 缺点: ▷可能导致交叉反应和抗体的沉淀
由于这种技术通常采用玻片或硅片作为固相支 持物，且在制备过程中模拟计算机芯片的制备方法， 所以称之为生物芯片技术。
• 常用的固相支持物：硅片、玻璃片、塑料片、凝胶、尼龙 膜等
• 检测仪器：激光共聚焦扫描仪或电荷偶联摄影像机等
2.分类
• 根据芯片上固定的探针不同，分为：基因芯片、蛋 白质芯片、细胞芯片和组织芯片；