一、基因芯片是什么

通(tong)過微加(jia)工技術 ，將數以(yi)萬計(ji)、乃(nai)至百萬計(ji)的特定序列的DNA片(pian)段（基因探(tan)針），有規律(lv)地排列(lie)固定(ding)于(yu)2cm2 的(de)硅(gui)片、玻片 等(deng)支持(chi)物上，構成(cheng)的(de)一個二維DNA探針陣列，與計算機的電(dian)子芯(xin)片十(shi)分相似，所以被稱為基因芯(xin)片。

基因芯片的(de)(de)(de)測(ce)序(xu)(xu)(xu)原理是雜交測(ce)序(xu)(xu)(xu)方法，即通過與一組(zu)已(yi)知序(xu)(xu)(xu)列的(de)(de)(de)核(he)酸探針(zhen)(zhen)雜交進行核(he)酸序(xu)(xu)(xu)列測(ce)定的(de)(de)(de)方法，在一塊基片表面固定了序(xu)(xu)(xu)列已(yi)知的(de)(de)(de)靶核(he)苷酸的(de)(de)(de)探針(zhen)(zhen)。當溶液中帶(dai)有熒光標記的(de)(de)(de)核(he)酸序(xu)(xu)(xu)列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對應(ying)位置的(de)核(he)酸(suan)探針(zhen)(zhen)(zhen)產生互補匹配時(shi)，通(tong)過確(que)定熒(ying)光強(qiang)度最(zui)強(qiang)的(de)探針(zhen)(zhen)(zhen)位置，獲(huo)得一組序(xu)列(lie)完全互補的(de)探針(zhen)(zhen)(zhen)序(xu)列(lie)。據此可(ke)重組出靶核(he)酸(suan)的(de)序(xu)列(lie)。

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二、基因芯片技術原理

1、DNA探(tan)針的大量收集和純化，基因(yin)芯片(pian)探(tan)針制(zhi)備方法(fa)可以是根據(ju)基因(yin)設計特(te)異性的PCR引物，對基因進行特異(yi)性地(di)擴張(zhang)，也可以是建(jian)立均一化的DNA文庫(ku)，通過克隆鑒(jian)定、篩選、擴增產生；

2、將(jiang)純化(hua)后的(de)(de)探針固定(ding)在(zai)片(pian)(pian)基(ji)上，首先(xian)要將(jiang)基(ji)片(pian)(pian)（主要用的(de)(de)是(shi)玻(bo)璃(li)片(pian)(pian)）進(jin)行特殊(shu)的(de)(de)化(hua)學處理，使玻(bo)璃(li)片(pian)(pian)醛基(ji)化(hua)或(huo)氨基(ji)化(hua)，然后將(jiang)純化(hua)的(de)(de)探針通過顯微(wei)打(da)印或(huo)噴打(da)在(zai)基(ji)片(pian)(pian)上，再將(jiang)打(da)印好(hao)的(de)(de)玻(bo)璃(li)片(pian)(pian)進(jin)行后處理，如水(shui)合化(hua)、加熱或(huo)紫外交聯等；

3、樣品的(de)標記，標記的(de)方(fang)法(fa)(fa)(fa)一般是采用逆轉(zhuan)錄法(fa)(fa)(fa)或隨機引物延伸法(fa)(fa)(fa)等；

4、雜交后芯片的掃描、圖像處理的采(cai)集(ji)和數據分析。

三、基因芯片的特點

1、高通量(liang)、多參數同步(bu)分析

目前基因芯片制作工藝(yi)可達到在1cm2的載體平面(mian)上固定(ding)數(shu)萬至(zhi)數(shu)十萬的探針，可對樣品中(zhong)數(shu)量巨大的相(xiang)關基因(yin)，甚至(zhi)整個(ge)基因(yin)組(zu)及(ji)信息進行同步檢測和分析(xi)。

2、快速全自動分(fen)析

在一定的條件下使樣品(pin)中的靶(ba)基因片段同時與(yu)芯片的多個(ge)探針進行雜交，并采用(yong)掃描儀器測量(liang)雜交信號和(he)分析處理(li)數據。從而(er)，從根本(ben)上提(ti)高了測量(liang)工作的速度和(he)效(xiao)率，也(ye)極大(da)降(jiang)低了測量(liang)工作的強度和(he)難度。

3、高精確度分析(xi)

由于芯(xin)片上的每(mei)一點，即(ji)每(mei)個(ge)(ge)探(tan)針都可以(yi)(yi)精(jing)確(que)(que)定位和選址，加上每(mei)個(ge)(ge)探(tan)針都可以(yi)(yi)精(jing)確(que)(que)設計及(ji)制(zhi)備，因(yin)此可以(yi)(yi)精(jing)確(que)(que)檢測出(chu)不同的靶基(ji)因(yin)、同一靶基(ji)因(yin)不同的狀態以(yi)(yi)及(ji)在(zai)一個(ge)(ge)堿(jian)基(ji)上的差別(bie)。

4、高精密度分析

商品(pin)化芯片制作(zuo)上的精密(mi)及檢(jian)測試劑和(he)方法上的統(tong)一在一定程度上保證了(le)芯片檢(jian)測的高(gao)精密(mi)度和(he)重現性，使不(bu)同批次乃(nai)至不(bu)同實驗室之間的檢(jian)測結果，可以進行有效比對及分(fen)析。

5、高(gao)靈敏度分析

基因(yin)(yin)芯片選用(yong)了(le)不易產生擴(kuo)散(san)作(zuo)用(yong)的載體，探(tan)針及樣品(pin)靶基因(yin)(yin)的的雜交(jiao)(jiao)點非(fei)常集(ji)中，加上雜交(jiao)(jiao)前樣品(pin)靶基因(yin)(yin)的擴(kuo)增和雜交(jiao)(jiao)后檢測(ce)信號(hao)的擴(kuo)張，極大(da)地(di)提高了(le)檢測(ce)的靈敏(min)度，可(ke)以檢測(ce)出(chu)1個(ge)細胞中低至(zhi)1個拷貝的靶基因，從而使檢測所需的樣(yang)品量大(da)幅(fu)度減少(shao)，一般只需要10～20μL樣品。