新版生物芯片技术省公开课一等奖全国示范课微课金奖课件.pptx

生物芯片技术;了解生物芯片功效，及其医学研究领域中作用，以及生物芯片技术必威体育精装版进展。

熟悉生物芯片种类及其作用，基因芯片、蛋白芯片和微缩芯片试验室原理及其制备方法。

掌握基因芯片工作原理、制备方法及其在临床诊疗中意义。;第一节生物芯片概述

第二节基因芯片

第三节蛋白芯片

第四节芯片试验室;第一节生物芯片概述;一、生物芯片定义;二、生物芯片特点;生物芯片分类;三、生物芯片在医学中应用;第二节基因芯片;基因芯片(genechip)又称DNA芯片(DNAchip)或DNA微阵列(DNAmicro-array)。基因是载有生物体遗传信息基本单位，存在于细胞染色体上。将大量基因片段有序地、高密度地排列在玻璃片或纤维膜等载体上，称之为基因芯片。;基因芯片发展历史;一、基因芯片原理;基因芯片研制总体蓝图;图11-1基因芯片技术主要步骤;二、基因芯片技术;2.探针在载体表面固定

固相载体

固体片状：主要有玻片、硅片和瓷片等；

薄膜状：有硝酸纤维素膜、尼龙膜以及聚丙烯膜等。;探针在载体表面固定可分为两大类方法：

合成后点样，多用于大片段DNA，有时也用于寡核苷酸，甚至mRNA。

原位合成（即在支持物表面原位合成寡核苷酸探针），适合用于寡核苷酸。;合成后点样;Cartesian-PixSysSeries;合成后点样板-CartesianTech.;

原位合成有三种路径：

原位光刻合成

压电打印法

分子印章原位合成法。;原位光刻合成技术原理示意图;压电打印原位合成法工作方式;（二）样品制备;（三）杂交反应;（四）信号检测和分析;基因芯片杂交结果要用专用扫描系统读取。;基因芯片扫描结果;GENERALSCANNING-ScanArraySystem

;三、基因芯片应用;表示谱芯片实例;（五）在疾病诊疗应用

（1）感染性疾病诊疗

性传输疾病、肝炎等。

（2）遗传性疾病诊疗

地中海贫血、婚前检验等。

（3）耐药性检测

结核分支杆菌耐药性检测芯片等。;生物芯片优、缺点;生物芯片于普通分子杂交比较;存在问题;基因芯片技术本身有一些关键问题亟待处理：

(1)基因芯片特异性提升

(2)样品制备和标识操作简化

(3)增加信号检测灵敏度

(4)高度集成化样品制备、基因扩增、核酸标识

及检测仪器研制和开发。;第三节蛋白芯片

;蛋白质芯片（proteinchip），又称蛋白质微阵列(proteinmicroarray)，是用于蛋白质功效研究及相互作用分析生物芯片，采取原位合成、机械点样或共价结合等方法将多肽、蛋白、酶、抗原、抗体固定于硅片、玻璃片、塑料片、凝胶、尼龙膜等固相介质上形成生物分子点阵。;蛋白芯片原理与分类;蛋白质芯片特点;蛋白质芯片分类;二、蛋白质芯片制作和检测基本流程;制备抗体文库

选择固相载体片基

制备探针蛋白质，点样

制备待检样品(蛋白质、多肽、酶等)

对样品进行标识

与芯片进行抗原抗体反应

检测分析;;蛋白质相互作用

发觉新疾病标志物作为临床诊疗指标

对疾病病理分子机制研究

筛选药品靶，发觉新药品，研究药理学;第四节芯片试验室;芯片试验室是将样品制备、生化反应和检测分析全过程集约化，并缩微到一张芯片上自动完成，形成所谓微型全分析系统（micrototalanalysissysten,μ-TAS）,或称“缩微芯片试验室”（lab-on-a-chip）。;一、缩微芯片试验室特点;二、缩微芯片试验室基本组成;三、缩微芯片试验室应用研究;缩微芯片试验室应用新进展;在意大利，研究人员利用微机电系统技术开发出一个芯片试验室原型，这种芯片有非常优异热特征，是分析DNA理想工具，如聚合物连锁反应。在瑞典，研究人员开发出一个纳米试验室，能在1小时内同时处理480种蛋白质样本。

芯片试验室另一应用是制成一次性用具，如检验卡等，能够用于医院，也能够作为消费者用具，用途很广泛，市场潜力巨大。