一、基因芯片是什么

通過(guo)微加工(gong)技術 ，將數以萬(wan)計、乃至百(bai)萬(wan)計的(de)特定(ding)序列的(de)DNA片段(duan)（基因探(tan)針），有規律地(di)排(pai)列(lie)固定于(yu)2cm2 的(de)硅片(pian)、玻片(pian) 等支持物(wu)上，構成的(de)一個二維DNA探針陣(zhen)列，與計算(suan)機(ji)的電子芯片十分(fen)相(xiang)似，所以被稱為(wei)基因(yin)芯片。

基因芯片的(de)測(ce)序(xu)(xu)原理是雜交測(ce)序(xu)(xu)方(fang)法，即通(tong)過與一組已知序(xu)(xu)列的(de)核酸(suan)探(tan)針(zhen)雜交進行(xing)核酸(suan)序(xu)(xu)列測(ce)定的(de)方(fang)法，在一塊基片表面固定了序(xu)(xu)列已知的(de)靶核苷(gan)酸(suan)的(de)探(tan)針(zhen)。當溶液中帶(dai)有(you)熒光標記的(de)核酸(suan)序(xu)(xu)列TATGCAATCTAG，與基(ji)因芯片(pian)上對應位(wei)置(zhi)(zhi)的(de)(de)核酸探針(zhen)(zhen)產生(sheng)互補匹配時，通過確定熒光強度最(zui)強的(de)(de)探針(zhen)(zhen)位(wei)置(zhi)(zhi)，獲得(de)一組序列(lie)(lie)完全(quan)互補的(de)(de)探針(zhen)(zhen)序列(lie)(lie)。據(ju)此可重(zhong)組出靶核酸的(de)(de)序列(lie)(lie)。

該圖片由注冊用戶"科技數碼行"提供，版權聲明反饋

二、基因芯片技術原理

1、DNA探針(zhen)的(de)(de)大量收集和純化，基因芯片探針(zhen)制備方法可(ke)以是根據(ju)基因設計特異性的(de)(de)PCR引(yin)物，對基因進行特異性地擴張，也(ye)可以是(shi)建立均一化的DNA文庫，通過克(ke)隆鑒定、篩選(xuan)、擴增產(chan)生；

2、將(jiang)純化(hua)后(hou)(hou)的探針(zhen)固定(ding)在(zai)片(pian)(pian)基(ji)(ji)上(shang)，首先要(yao)將(jiang)基(ji)(ji)片(pian)(pian)（主要(yao)用的是玻璃片(pian)(pian)）進行(xing)特(te)殊的化(hua)學處(chu)理，使(shi)玻璃片(pian)(pian)醛基(ji)(ji)化(hua)或(huo)氨基(ji)(ji)化(hua)，然(ran)后(hou)(hou)將(jiang)純化(hua)的探針(zhen)通(tong)過顯微打(da)印或(huo)噴打(da)在(zai)基(ji)(ji)片(pian)(pian)上(shang)，再(zai)將(jiang)打(da)印好的玻璃片(pian)(pian)進行(xing)后(hou)(hou)處(chu)理，如水(shui)合化(hua)、加熱或(huo)紫外(wai)交聯(lian)等；

3、樣品的(de)標記，標記的(de)方法(fa)一(yi)般是采用(yong)逆轉錄(lu)法(fa)或(huo)隨(sui)機引物(wu)延伸(shen)法(fa)等；

4、雜交后芯片的掃描、圖像處理的采集和數(shu)據(ju)分析。

三、基因芯片的特點

1、高通量、多參數同步分析

目前基因芯片(pian)制作工藝可達到(dao)在1cm2的(de)載體平面上(shang)固(gu)定(ding)數(shu)萬至數(shu)十萬的(de)探(tan)針，可(ke)對樣品中(zhong)數(shu)量巨大的(de)相(xiang)關基(ji)因(yin)，甚至整個(ge)基(ji)因(yin)組及信息進行同步檢測和分(fen)析。

2、快速(su)全自動分析(xi)

在(zai)一定的(de)條件下使樣(yang)品中的(de)靶基因片段(duan)同時(shi)與芯片的(de)多個(ge)探(tan)針(zhen)進行雜(za)交，并采用掃(sao)描儀器測量(liang)雜(za)交信(xin)號和(he)分析處理數據。從而，從根本上提高了測量(liang)工作(zuo)的(de)速度和(he)效率，也極大降低了測量(liang)工作(zuo)的(de)強度和(he)難度。

3、高精確度分析

由于芯片上(shang)的(de)(de)(de)每一點，即每個(ge)(ge)(ge)探(tan)針都(dou)可以精(jing)確定位和選址，加上(shang)每個(ge)(ge)(ge)探(tan)針都(dou)可以精(jing)確設計(ji)及(ji)制(zhi)備，因此可以精(jing)確檢測出不同的(de)(de)(de)靶(ba)基因、同一靶(ba)基因不同的(de)(de)(de)狀(zhuang)態以及(ji)在(zai)一個(ge)(ge)(ge)堿基上(shang)的(de)(de)(de)差別(bie)。

4、高精密度分析(xi)

商品(pin)化(hua)芯片(pian)制(zhi)作上的(de)(de)(de)精密(mi)及檢測試劑和(he)方法上的(de)(de)(de)統(tong)一在一定(ding)程度上保(bao)證了芯片(pian)檢測的(de)(de)(de)高精密(mi)度和(he)重(zhong)現性，使(shi)不同批次乃(nai)至不同實驗室之(zhi)間(jian)的(de)(de)(de)檢測結(jie)果，可以進(jin)行有效比對(dui)及分析(xi)。

5、高靈(ling)敏度分析

基(ji)因芯片選用了(le)不易產生(sheng)擴(kuo)散作(zuo)用的(de)(de)載(zai)體，探針及樣品(pin)靶基(ji)因的(de)(de)的(de)(de)雜(za)交(jiao)(jiao)點非常集中，加上雜(za)交(jiao)(jiao)前樣品(pin)靶基(ji)因的(de)(de)擴(kuo)增和雜(za)交(jiao)(jiao)后檢(jian)測信號的(de)(de)擴(kuo)張，極大地提高了(le)檢(jian)測的(de)(de)靈敏度(du)，可(ke)以檢(jian)測出1個細胞(bao)中低至1個拷(kao)貝的靶基因，從而使檢(jian)測所需的樣(yang)品量大幅度減少(shao)，一(yi)般只需要10～20μL樣品。