基因芯片技术课件.ppt

;第一节生物芯片简介及分类;二、生物芯片的分类;微矩阵芯片：将用PCR或化学合成等方法得到的DNA或寡核苷酸片段用针点或喷点方法直接排列到玻片等载体，从而制备成芯片。特点是密度高、制作方便。

电定位芯片：是利用静电吸附的原理将DNA快速定位在硅基质、导电玻璃上，从而制备成芯片。特点是在电力推动下可使杂交快速进行，但制作工艺复杂，点样密度低。;;;基因芯片杂交结果图;;;;第二节基因芯片制作及应用;二、基因芯片的基本原理;基因芯片发展历史;三、基因芯片的制备;ComparisonofDNAChipTechnology;（一）芯片的制备;1支持物的预处理;;2芯片的制作;喷墨法:是以定量供给的方式，通过压电晶体或其他推进形式从很小的喷嘴内把生物样品喷射到玻璃载体上。同样需要合成好的纯样品，包括cDNA、染色体DNA片段和抗体。在1cm2面积上可喷射10000个点。;;（二）样品的准备;;;(三)分子杂交;(四)信号检测与结果分析;基因芯片扫描结果;信号检测与结果分析;;GenomicDNA;四、基因芯片的特点;;五、基因芯片的应用;;进一步阐明基因的相互协同、抑制、互为因果等关系。有助于理解基因及其编码的蛋白质的生物学功能，并从已知生物学功能的基因推论未报道基因的生物学意义。同时，还可在基因水平上解释疾病的发病机理，为疾病诊断、药效跟踪、用药选择等提供有效手段。

急性白血病、黑色素瘤、卵巢癌、乳腺癌、前列腺癌、肝癌等表达谱芯片的研究。

;基因型及多态性分析：利用结合在玻璃支持物上的等位基因特异性寡核苷酸(ASOs)微阵列建立了简单快速的基因多态性分析方法。将ASOs共价固定于玻璃载片上，采用PCR扩增基因组DNA，其一条引物用荧光素标记，另一条引物用生物素标记，分离两条互补的DNA链，将荧光素标记DNA链与微阵列杂交，通过荧光扫描检测杂交模式，即可测定PCR产物存在的多种多态性，该方法对人的酪氨酸酶基因第4个外显子内含有的5个单碱基突变进行分析，结果显示单碱基错配与完全匹配的杂交模式非常易于区别。这种方法可快速、定量地获得基因信息。;;基因芯片测序流程;疾病的诊断与治疗：寻找和检测与疾病相关的基因及在RNA水平上检测致???基因的表达

基因芯片在感染性疾病、遗传性疾病和肿瘤等疾病的临床诊断方面具有独特的优势。与传统检测方法相比，它可以在一张芯片同时对多个病人进行多种疾病的检测；无需机体免疫应答反应，能及早诊断，待测样品用量小；能检测病原微生物的耐药性，病原微生物的亚型；极高的灵敏度和可靠性；检测成本低，自动化程度高，利于大规模推广应用。这些特点使得医务人员在短时间内，可以掌握大量的疾病诊断信息，这些信息有助于医生在短时间内找到正确的治疗措施。;;;;在环境科学领域中的应用：在环境保护上，基因芯片也广泛的用途，一方面可以快速检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、动植物的污染和危害，同时也能够通过大规模的筛选寻找保护基因，制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基因产品。

;;;本章重点掌握的内容;;第一节、基因芯片;基因芯片杂交结果图;;基因芯片使用步骤;第二节、基因芯片的制作;一、针式点样

1、玻璃片基的处理：使玻璃表面获得羟基、醛基、氨基等活性基团。

2、点样针沾取探针溶液。

3、点样针把探针点到玻片表面，让探针末端的化学集团与玻片表面的集团形成共价键。

4、针式点样的优缺点

优点：成本低，操作简单，密度高（几千-几十万点/cm2)，

转移过程中探针溶液损失小。

缺点：定量准确性、重现性不好;2202芯片点样仪?

生产商Bio-Rad?

性能介绍

分辨率：1.25um(x，y轴)和0.25um(Z轴)，

重复性：3um

球面精确性：l0um。

一次制成芯片数：126块芯片

每块玻片点样量82,000个点

;二、喷墨点样

喷墨点样的方式类似于喷墨打印机。将合成用探针溶液放入打印墨盒内，由电脑依据预定的程序在xyz方向自动控制打印喷头在芯片支持物上移动，并根据芯片不同位点探针序列需要将特定的探针试剂（不足纳升）喷印到特定位点。喷印上去的试剂即以固相合成原理与该处支持物发生偶联反应。

;;第三节、基因芯片的使用流程;

常用标记物为荧光素。

1.末端标记：在引物上标记有荧光素，在DNA扩增过程时，使新形成的DNA链末端带有荧光素。

2.随机插入：选择四种缄机基，使其中一种或几种挂有荧光素，在PCR过程中，带有荧光素的碱基和不带荧光探针的碱基，同时参与DNA链的形成。

;二、杂交

过程类似于一般的杂交法。

把要杂交的分子的溶液覆盖芯片的探针，用盖玻片覆盖，即可杂交。;芯片杂交炉?（Hy