课件：生物芯片技术.ppt

* * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * Q Pix 半敞开式基因筛选暨排列分析仪(经济型) 基因菌落筛选(Colony Picking)：3500/h 基因排列打点(Gridding)：100000/h 基因复制(Replication)：96?96,96?384 基因重新排列(Re-Arraying)：正确的基因置复制盘 基因微矩阵排列(Micro-Arraying)：20000/片 分析软件：分析、质控、上网 环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板 Q Array 第三代半敞开式基因微矩阵排列仪。 基因微矩阵排列(Microarrying)：同时处理84片玻片，每一打点玻片分4个区域，可安排不同的矩阵排列。可选16或24针座。 仪器容量：玻片84片，玻片架6个，384孔板5盘。 分析软件：分析、质控、上网。 环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板。 自动液体处理系统。 杂交仪 Affymetrix 640杂交仪： 温度范围：0?100?C 探针用量：?l 流速： 10ml/min 样本区： 2.4?6.4cm 扫描仪 GenearrayTM扫描仪： 激光：氩离子,488nm 适用染料：荧光素、藻红素 单扫描时间：4分钟 分辨率：3、6、9或24微米 生物芯片技术的发展 发展趋势 微型化：DNA矩阵越来越小。 集成化：矩阵上的基因组越来越大。 多样化：测定范围越来越广。 微量化：测定所需样本越来越少。 全自动化：样品制备到结果显示全部分析过程。 定量化：如激光捕获技术，显微解剖技术等可精确测定一个细胞内的一个基因的表达。 DNA矩阵数据信息库的完善。 生物芯片技术的发展 技术 毛细管电泳芯片技术 PCR芯片技术(PCR-Chip) 缩微芯片实验室(lab-on-a-chip) 微珠芯片技术(beadArray) 抗体和蛋白质阵列技术(Antibody and protein-array technology) 自我定制芯片技术（make your own chip) 血气分析芯片 毛细管电泳芯片技术 Mathies最早报道毛细管电泳芯片测序结果，在10分钟内完成了对433个碱基序列的测定。 宾夕法尼亚大学Wilding等成功地利用毛细管电泳芯片分离了用于诊断杜鑫-贝克肌萎缩的多条DNA片段。 瑞士Ciba-Geigy公司和加拿大Alberta大学合作利用玻璃毛细管电泳芯片完成了对寡核苷酸的分离。 缩微芯片实验室 在一张芯片上完成样品(如血液、组织等)制备、化学反应、检测和数据分析。 1998年程京博士首次应用LOC实现了从样品制备到反应结果显示的全部过程，成果地从混有大肠杆菌的血清中分离出了细菌。 含有加热器、微泵微阀、微流量控制器、电子化学和电子发光探测器的芯片已经问世。也已出现样品制备、化学反应和分析检测部分结合的芯片。 LOC与卫星传输和网络生物信息学结合，将实现高通量、一体化和移动性的“未来型掌上实验室”的构想。 control Ex5-siRNA 思考题 1.名词解释 生物芯片 DNA芯片 蛋白质芯片 2.表达芯片的探针如何设计？ 3.基因芯片的应用价值 4.芯片技术的基本流程 * * * * * * * * * * * * * * * 两种制备方法比较 原位合成：测序、查明点突变 高密度、根据已知的DNA编制程序 制作复杂、价格昂贵、不能测定未知DNA序列 合成后交联：比较分析 制备方式直接和简单，点样的样品可事先纯化， 交联方式多样，可设计和制备符合自己需要的芯 片。中、低密度，样品浪费较多且制备前需储存 大量样品。 二、样品的制备 样品的制备过程包括 核酸分子的纯化、扩增和标记 样本制备 制备高质量样本是困难的但又是极其重要的。制备细胞、组织或整个器官样本应特别小心。温度、激素和营养环境、遗传背景、组织成分等轻微改变都会使基因表达的结果发生明显变化。 用于基因类型分析的样本是DNA，用于表达研究的样本是cDNA。 样本制备后应进行标记，通常为酶标记、荧光标记和核素标记。 三、杂交与结果分析 （一）杂交反应：与传统的杂交方法类似 （二）杂交信号的检测：最常用荧光法 （三）数据分析：芯片杂交图谱的处理与存储由专 门设计的软件来完成。 杂交 是芯片技术中除方阵构建外最重要的一步 液相中探针与DNA片段按碱基配对规则形成双链反应。 选择杂交条件时，必须满足检测时的灵