生(shēng)物芯片的相關(guān)介紹
更新(xīn)時(shí)間(jiān)：2022-01-18 點擊次數：1507
什(shén)麽是生(shēng)物芯片呢(ne)？
簡單說(shuō)，生(shēng)物芯片就(jiù)是在一(yī)塊玻璃片、矽片、尼龍膜等材料上(shàng)放(fàng)上(shàng)生(shēng)物樣品，然後由一(yī)種儀器(qì)收集信号，用計算(suàn)機分(fēn)析數據結果。人(rén)們可能(néng)很容易把生(shēng)物芯片與電子(zǐ)芯片聯系起來(lái)，雖然，生(shēng)物芯片和電子(zǐ)芯片确實有着聯系，但(dàn)它們是不同的兩種東西(xī)。生(shēng)物芯片并不等同于電子(zǐ)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，将大量生(shēng)物大分(fēn)子(zǐ)比如(rú)核酸片段、多肽分(fēn)子(zǐ)甚至組織切片、細胞等等生(shēng)物樣品有序地固化(huà)于支持物（如(rú)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(fēn)子(zǐ)排列，然後與已标記的待測生(shēng)物樣品中靶分(fēn)子(zǐ)雜交，通過特定的儀器(qì)比如(rú)激光共聚焦掃描或電荷偶聯攝影像機（CCD）對雜交信号的強度進行快(kuài)速、并行、高效地檢測分(fēn)析，從而判斷樣品中靶分(fēn)子(zǐ)的數量
生(shēng)物芯片技術源于核酸分(fēn)子(zǐ)雜交。所謂生(shēng)物芯片一(yī)般指高密度固定在互相支持介質上(shàng)的生(shēng)物信息分(fēn)子(zǐ)（如(rú)基因片段、CDN*片段或多肽、蛋白質）的微陣列雜交型芯片（micro-arrays），陣列中每個(gè)分(fēn)子(zǐ)的序列及位置都是已知的，并且是預先設定好(hǎo)(hǎo)的序列點陣，微流控芯片（microfluidic chips）和液态生(shēng)物芯片是比微陣列芯片後發展的生(shēng)物芯片新(xīn)技術。生(shēng)物芯片技術是系統生(shēng)物技術的基本内容。
生(shēng)物芯片主要特點是高通量、微型化(huà)和自動化(huà)。生(shēng)物芯片上(shàng)高度集成的成千上(shàng)萬密集排列的分(fēn)子(zǐ)微陣列，能(néng)夠在很短時(shí)間(jiān)内分(fēn)析大量的生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)，使人(rén)們能(néng)夠快(kuài)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多倍。基因芯片是生(shēng)物芯片技術中發展成熟和先實現(xiàn)商(shāng)品化(huà)的産品。基因芯片是基于核酸探針互補雜交技術原理(lǐ)而研制的。所謂核酸探針隻是一(yī)段人(rén)工合成的堿基序列，在探針上(shàng)連接上(shàng)一(yī)些(xiē)可檢測的物質，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），和我們日常所說(shuō)的計算(suàn)機芯片非常相似，隻不過高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，通過這(zhè)種方式來(lái)識别異常基因或其産物等。目前，比較成熟的産品有檢測基因突變的基因芯片和檢測細胞基因表達水平的基因表達譜芯片。基因芯片技術主要包括四個(gè)基本技術環節：芯片微陣列制備、樣品制備、生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)反應和信号的檢測及分(fēn)析。
目前制備芯片主要采用表面化(huà)學的方法或組合化(huà)學的方法來(lái)處理(lǐ)固相基質如(rú)玻璃片或矽片，然後使DN*片段或蛋白質分(fēn)子(zǐ)按特定順序排列在片基上(shàng)。目前已有将近40萬種不同的DNA分(fēn)子(zǐ)放(fàng)在1平方厘米的高密度基因芯片，并且正在制備包含上(shàng)百萬個(gè)DNA探針的人(rén)類基因芯片。生(shēng)物樣品的制備和處理(lǐ)是基因芯片技術的第二個(gè)重要環節。生(shēng)物樣品往往是非常複雜的生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)混合體(tǐ)，除少數特殊樣品外，一(yī)般不能(néng)直接與芯片進行反應。要将樣品進行特定的生(shēng)物處理(lǐ)，獲取其中的蛋白質或DNA、RNA等信息分(fēn)子(zǐ)并加以标記，以提高檢測的靈敏度。第三步是生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)與芯片進行反應。芯片上(shàng)的生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)之間(jiān)的反應是芯片檢測的關(guān)鍵一(yī)步。通過選擇合适的反應條件使生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)間(jiān)反應處于*佳狀況中，減少生(shēng)物分(fēn)子(zǐ)之間(jiān)的錯配比率，從而獲取能(néng)反映生(shēng)物本質的信号。基因芯片技術的後一(yī)步就(jiù)是芯片信号檢測和分(fēn)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，通過采集各反應點的熒光強弱和熒光位置，經相關(guān)軟件分(fēn)析圖像，即可以獲得有關(guān)生(shēng)物信息。
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