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1、生生 物物 芯芯 片片概概 念念 生物芯片是指包被在硅片、尼龙膜等固相支生物芯片是指包被在硅片、尼龙膜等固相支 持物上的高密度的组织、细胞、蛋白质、核持物上的高密度的组织、细胞、蛋白质、核 酸、糖类以及其它生物组分的微点阵。酸、糖类以及其它生物组分的微点阵。芯片与标记的样品进行杂交，通过检测杂交芯片与标记的样品进行杂交，通过检测杂交 信号即可实现对生物样品的分析。信号即可实现对生物样品的分析。分类：分类：基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片 元件型微阵列、通道型微阵列、生物传感芯片元件型微阵列、通道型微阵列、生物传感芯片 分分 类类u 基因芯片：基因
2、芯片：reverse northern-dot blotsreverse northern-dot blots 基因芯片：检测基因突变基因芯片：检测基因突变 基因表达谱芯片：检测基因表达水平基因表达谱芯片：检测基因表达水平u 蛋白质芯片：蛋白质芯片：蛋白质在载体上的有序排列，依蛋白质在载体上的有序排列，依 据蛋白质分子、蛋白质与核酸相互作用的原理据蛋白质分子、蛋白质与核酸相互作用的原理 进行杂交、检测和分析。进行杂交、检测和分析。u 组织芯片：组织芯片：从不同的组织内进行活体解剖后取从不同的组织内进行活体解剖后取 出圆柱状的组织，然后包埋在受体区组内出圆柱状的组织，然后包埋在受体区组内基因芯片
3、（基因芯片（DNA微阵列）微阵列）基因芯片（基因芯片（DNA微阵列）微阵列）u 寡核苷酸芯片、寡核苷酸芯片、cDNAcDNA芯片、芯片、GenomicGenomic芯片芯片 u 模式一：是将靶模式一：是将靶DNADNA固定于支持物上，适固定于支持物上，适 合于大量不同靶合于大量不同靶DNADNA的分析，的分析，u 模式二：将大量探针分子固定于支持物上，模式二：将大量探针分子固定于支持物上，适合对同一靶适合对同一靶DNADNA进行不同探针序列的分进行不同探针序列的分 析。析。u 将大量探针分子固定于支持物将大量探针分子固定于支持物(substrate)(substrate)上，上，然后与标记的样
4、品进行杂交，通过检测杂交信号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。的强弱进而判断样品中靶分子的数量。基基 因因 芯芯 片片 原原 理理基基 因因 芯芯 片片 流流 程程样品制备样品制备芯片制备芯片制备杂交杂交杂交信号检测杂交信号检测数据分析数据分析芯芯 片片 样样 品品 制制 备备u 一般以一张芯片需要一般以一张芯片需要3ug mRNA3ug mRNA的量来计算的量来计算u 因个体差异、匀浆、研磨损耗等原因，送检样因个体差异、匀浆、研磨损耗等原因，送检样 品应多品应多1-21-2倍倍u 注意：样品保存时应保证避免注意：样品保存时应保证避免RNARNA酶的分
5、解作用酶的分解作用基基 因因 芯芯 片片 的的 应应 用用1 1 基因表达分析：基因表达分析：分析基因表达时空特征分析基因表达时空特征 检测基因差异表达检测基因差异表达 发现新基因发现新基因 大规模测序大规模测序2 2 基因型、基因突变和多态性分析基因型、基因突变和多态性分析 分析基因组中不同基因与性状或疾病的关系分析基因组中不同基因与性状或疾病的关系 3 3 疾病的诊断与治疗疾病的诊断与治疗 遗传病相关基因的定位遗传病相关基因的定位:产前筛查与诊断产前筛查与诊断 肿瘤诊断肿瘤诊断 感染性疾病的诊断感染性疾病的诊断 4 4 药物研究中的应用药物研究中的应用 新药开发新药开发 发现药物的新功能发
6、现药物的新功能 调查药物处理细胞后基因的表达情况调查药物处理细胞后基因的表达情况 对药物进行毒性评价对药物进行毒性评价 5 5 基因芯片在中医学领域中的应用基因芯片在中医学领域中的应用 药物筛选药物筛选 中医中医“证证”本质的研究本质的研究 针灸原理研究针灸原理研究 6 6 其它应用其它应用 环境化学毒物的筛选环境化学毒物的筛选 体质医学的研究体质医学的研究 蛋蛋 白白 质质 与与 抗抗 体体 芯芯 片片蛋蛋 白白 质质 与与 抗抗 体体 芯芯 片片u原理：原理：芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等；芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等；蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用 u应用：应用：蛋白质的结构功能研究；医学诊断和医疗；蛋白质的结构功能研究；医学诊断和医疗；新药开发；生物工业等新药开发；生物工业等u难点：难点：蛋白质的纯度；蛋白质的固定蛋白质的纯度；蛋白质的固定发发 展展 趋趋 势势u 降低所需费用降低所需费用u 进一步提高自动化进一步提高自动化u 扫描、数据分析等方面：软件开发扫描、数据分析等方面：软件开发