一、基因芯片是什么

通過微加工技術 ，將數以萬計、乃至百萬計的特定(ding)序列的DNA片段（基(ji)因探針），有規律地排列固定于2cm2 的(de)硅片、玻片 等支持物上，構(gou)成的(de)一個二維DNA探(tan)針陣列，與計算機的電子芯片(pian)十分相似，所以(yi)被稱為(wei)基因芯片(pian)。

基(ji)因芯片(pian)的(de)測序原(yuan)理是(shi)雜(za)交測序方法，即通過與一組(zu)已知序列(lie)(lie)的(de)核(he)酸探(tan)(tan)針雜(za)交進(jin)行核(he)酸序列(lie)(lie)測定的(de)方法，在一塊基(ji)片(pian)表面固(gu)定了(le)序列(lie)(lie)已知的(de)靶核(he)苷(gan)酸的(de)探(tan)(tan)針。當(dang)溶液(ye)中帶有熒光標記的(de)核(he)酸序列(lie)(lie)TATGCAATCTAG，與基因芯片上對應位置(zhi)的核酸探(tan)針產生互補匹配(pei)時，通(tong)過確定熒(ying)光(guang)強(qiang)度最強(qiang)的探(tan)針位置(zhi)，獲得一組序(xu)列完全互補的探(tan)針序(xu)列。據此(ci)可重(zhong)組出靶(ba)核酸的序(xu)列。

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二、基因芯片技術原理

1、DNA探針的大量收集和純化，基(ji)因(yin)芯片探針制備方(fang)法(fa)可以是根據基(ji)因(yin)設計特(te)異(yi)性(xing)的PCR引物，對(dui)基(ji)因(yin)進行特異性地擴張，也可以是(shi)建立均一化(hua)的(de)DNA文(wen)庫，通過(guo)克隆(long)鑒定、篩(shai)選、擴增(zeng)產生；

2、將(jiang)純(chun)化(hua)后的(de)(de)探針(zhen)(zhen)固定在(zai)片基(ji)上，首先要(yao)(yao)將(jiang)基(ji)片（主要(yao)(yao)用的(de)(de)是玻璃(li)片）進行特(te)殊(shu)的(de)(de)化(hua)學處理(li)，使玻璃(li)片醛基(ji)化(hua)或氨基(ji)化(hua)，然(ran)后將(jiang)純(chun)化(hua)的(de)(de)探針(zhen)(zhen)通過顯微(wei)打印或噴打在(zai)基(ji)片上，再將(jiang)打印好的(de)(de)玻璃(li)片進行后處理(li)，如(ru)水合化(hua)、加熱或紫外交(jiao)聯等；

3、樣品的標記，標記的方法(fa)一般是采用逆轉(zhuan)錄法(fa)或隨機引物延(yan)伸法(fa)等；

4、雜交后芯(xin)片的掃(sao)描(miao)、圖(tu)像處理的采集和數據(ju)分析。

三、基因芯片的特點

1、高通(tong)量、多參(can)數同步(bu)分析(xi)

目前基因芯片制作工藝(yi)可達(da)到在1cm2的(de)載(zai)體(ti)平面上固定(ding)數萬至數十(shi)萬的(de)探針，可(ke)對樣品(pin)中(zhong)數量巨大的(de)相關(guan)基(ji)因，甚至整個基(ji)因組及(ji)信息進行同步檢測和分析。

2、快(kuai)速全自動分析

在一定(ding)的(de)(de)條件下使樣品中的(de)(de)靶基因片段同時與芯片的(de)(de)多個探針進(jin)行雜交，并(bing)采用掃描(miao)儀(yi)器(qi)測量(liang)雜交信(xin)號(hao)和分析處理數據。從(cong)而，從(cong)根本(ben)上(shang)提(ti)高了(le)測量(liang)工作(zuo)的(de)(de)速度和效(xiao)率，也極大降低(di)了(le)測量(liang)工作(zuo)的(de)(de)強度和難度。

3、高精確度分(fen)析(xi)

由于芯片上的(de)每(mei)一(yi)點，即每(mei)個(ge)(ge)探針都可以(yi)精確定(ding)位和(he)選址，加(jia)上每(mei)個(ge)(ge)探針都可以(yi)精確設(she)計(ji)及制備，因(yin)此可以(yi)精確檢測出(chu)不同(tong)(tong)的(de)靶基因(yin)、同(tong)(tong)一(yi)靶基因(yin)不同(tong)(tong)的(de)狀(zhuang)態(tai)以(yi)及在一(yi)個(ge)(ge)堿(jian)基上的(de)差別。

4、高精(jing)密度分析

商品化芯片(pian)制作上的(de)精(jing)密(mi)及檢測(ce)試劑和方法上的(de)統一在一定程(cheng)度(du)上保證了(le)芯片(pian)檢測(ce)的(de)高精(jing)密(mi)度(du)和重(zhong)現性，使(shi)不同批次乃至(zhi)不同實驗(yan)室之間的(de)檢測(ce)結果(guo)，可以進行有效(xiao)比對及分析(xi)。

5、高靈敏度(du)分析

基(ji)因芯(xin)片選用了不易產(chan)生擴散作用的(de)載(zai)體，探針及(ji)樣(yang)品(pin)靶基(ji)因的(de)的(de)雜(za)交點非常集中，加上雜(za)交前(qian)樣(yang)品(pin)靶基(ji)因的(de)擴增和雜(za)交后檢(jian)測(ce)信號的(de)擴張，極大地(di)提高了檢(jian)測(ce)的(de)靈(ling)敏度(du)，可以(yi)檢(jian)測(ce)出1個細胞中低至1個拷貝的靶基因(yin)，從而使檢測所需的樣品量(liang)大幅(fu)度(du)減少(shao)，一(yi)般只需要10～20μL樣品(pin)。