生(shēng)物芯片的相關介紹
更新時(shí)間(jiān)：2022-01-18 點擊次數(shù)：1888
什麽是生(shēng)物芯片呢？
簡單說，生(shēng)物芯片就是在一塊玻璃片、矽片、尼龍膜等材料上(shàng)放上(shàng)生(shēng)物樣品，然後由一種儀器(qì)收集信号，用計(jì)算(suàn)機分析數(shù)據結果。人(rén)們可(kě)能很(hěn)容易把生(shēng)物芯片與電(diàn)子芯片聯系起來(lái)，雖然，生(shēng)物芯片和(hé)電(diàn)子芯片确實有(yǒu)着聯系，但(dàn)它們是不同的兩種東西。生(shēng)物芯片并不等同于電(diàn)子芯片，隻是借用概念，它的原名叫“核酸微陣列”，因為(wèi)它上(shàng)面的反應是在交叉的縱列中所發生(shēng)。
生(shēng)物芯片（biochip）是指采用光導原位合成或微量點樣等方法，将大(dà)量生(shēng)物大(dà)分子比如核酸片段、多(duō)肽分子甚至組織切片、細胞等等生(shēng)物樣品有(yǒu)序地固化于支持物（如玻片、矽片、聚丙烯酰胺凝膠、尼龍膜等載體(tǐ)）的表面，組成密集二維分子排列，然後與已标記的待測生(shēng)物樣品中靶分子雜交，通(tōng)過特定的儀器(qì)比如激光共聚焦掃描或電(diàn)荷偶聯攝影(yǐng)像機（CCD）對雜交信号的強度進行(xíng)快速、并行(xíng)、高(gāo)效地檢測分析，從而判斷樣品中靶分子的數(shù)量
生(shēng)物芯片技(jì)術(shù)源于核酸分子雜交。所謂生(shēng)物芯片一般指高(gāo)密度固定在互相支持介質上(shàng)的生(shēng)物信息分子（如基因片段、CDN*片段或多(duō)肽、蛋白質）的微陣列雜交型芯片（micro-arrays），陣列中每個(gè)分子的序列及位置都是已知的，并且是預先設定好的序列點陣，微流控芯片（microfluidic chips）和(hé)液态生(shēng)物芯片是比微陣列芯片後發展的生(shēng)物芯片新技(jì)術(shù)。生(shēng)物芯片技(jì)術(shù)是系統生(shēng)物技(jì)術(shù)的基本內(nèi)容。
生(shēng)物芯片主要特點是高(gāo)通(tōng)量、微型化和(hé)自動化。生(shēng)物芯片上(shàng)高(gāo)度集成的成千上(shàng)萬密集排列的分子微陣列，能夠在很(hěn)短(duǎn)時(shí)間(jiān)內(nèi)分析大(dà)量的生(shēng)物分子，使人(rén)們能夠快速準确地獲取樣品中的生(shēng)物信息，檢測效率是傳統檢測手段的很(hěn)多(duō)倍。基因芯片是生(shēng)物芯片技(jì)術(shù)中發展成熟和(hé)先實現商品化的産品。基因芯片是基于核酸探針互補雜交技(jì)術(shù)原理(lǐ)而研制(zhì)的。所謂核酸探針隻是一段人(rén)工合成的堿基序列，在探針上(shàng)連接上(shàng)一些(xiē)可(kě)檢測的物質，根據堿基互補的原理(lǐ)，利用基因探針到基因混合物中識别特定基因。基因芯片，又稱DNA芯片，DNA微陣列（DNAmicroar ray），和(hé)我們日常所說的計(jì)算(suàn)機芯片非常相似，隻不過高(gāo)度集成的不是半導體(tǐ)管，而是成千上(shàng)萬的網格狀密集排列的基因探針，通(tōng)過已知堿基順序的DN*片段，來(lái)結合堿基互補序列的單鏈DNA，從而确定相應的序列，通(tōng)過這種方式來(lái)識别異常基因或其産物等。目前，比較成熟的産品有(yǒu)檢測基因突變的基因芯片和(hé)檢測細胞基因表達水(shuǐ)平的基因表達譜芯片。基因芯片技(jì)術(shù)主要包括四個(gè)基本技(jì)術(shù)環節：芯片微陣列制(zhì)備、樣品制(zhì)備、生(shēng)物分子反應和(hé)信号的檢測及分析。
目前制(zhì)備芯片主要采用表面化學的方法或組合化學的方法來(lái)處理(lǐ)固相基質如玻璃片或矽片，然後使DN*片段或蛋白質分子按特定順序排列在片基上(shàng)。目前已有(yǒu)将近40萬種不同的DNA分子放在1平方厘米的高(gāo)密度基因芯片，并且正在制(zhì)備包含上(shàng)百萬個(gè)DNA探針的人(rén)類基因芯片。生(shēng)物樣品的制(zhì)備和(hé)處理(lǐ)是基因芯片技(jì)術(shù)的第二個(gè)重要環節。生(shēng)物樣品往往是非常複雜的生(shēng)物分子混合體(tǐ)，除少(shǎo)數(shù)特殊樣品外，一般不能直接與芯片進行(xíng)反應。要将樣品進行(xíng)特定的生(shēng)物處理(lǐ)，獲取其中的蛋白質或DNA、RNA等信息分子并加以标記，以提高(gāo)檢測的靈敏度。第三步是生(shēng)物分子與芯片進行(xíng)反應。芯片上(shàng)的生(shēng)物分子之間(jiān)的反應是芯片檢測的關鍵一步。通(tōng)過選擇合适的反應條件使生(shēng)物分子間(jiān)反應處于*佳狀況中，減少(shǎo)生(shēng)物分子之間(jiān)的錯配比率，從而獲取能反映生(shēng)物本質的信号。基因芯片技(jì)術(shù)的後一步就是芯片信号檢測和(hé)分析。目前常用的芯片信号檢測方法是将芯片置入芯片掃描儀中，通(tōng)過采集各反應點的熒光強弱和(hé)熒光位置，經相關軟件分析圖像，即可(kě)以獲得(de)有(yǒu)關生(shēng)物信息。
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