基因芯片.docx

编号：时间：2021年x月x日书山有路勤为径学海无涯苦作舟页码：基因芯片科技名词定义中文名称：基因芯片英文名称：genechip定义1：固定有寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA等的生物芯片。利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。所属学科：生物化学与分子生物学（一级学科）；方法与技术（二级学科）定义2：固定有寡核苷酸、基因组DNA或cDNA等的生物芯片。利用这类芯片与标记的生物样品进行杂交可对样品的基因表达谱生物信息进行快速定性和定量分析。所属学科：细胞生物学（一级学科）；细胞生物学技术（二级学科）本内容由全国科学技术名词审定委员会审定公布百科名片基因芯片(genechip)（又称DNA芯片、生物芯片）的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时通过确定荧光强度最强的探针位置获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。目录1]简介2]概念3]原理4]主要类型5]相关技术样品的准备及杂交检测基本步骤6]基因芯片的应用药物筛选和新药开发疾病诊断环境保护司法现代农业研究领域7]研究方向及当前面临的困难8]我国基因芯片的研究现状9]发展历史10]检测原理荧光标记杂交信号的检测方法激光扫描荧光显微镜激光扫描共焦显微镜采用了CCD相机的荧光显微镜光纤传感器11]独特优势1简介随着人类基因组（测序）计划（Humangenomeproject）的逐步实施以及分子生物学相关学科的迅猛发展越来越多的动植物、微生物基因组序列得以测定基因序列数据正在以前所未有的速度迅速增长。然而怎样去研究如此众多基因在生命过程中所担负的功能就成了全世界生命科学工作者共同的课题。为此建立新型杂交和测序方法以对大量的遗传信息进行高效、快速的检测、分析就显得格外重要了。2概念基因芯片（又称DNA芯片、生物芯片）技术就是顺应这一科学发展要求的产物它的出现为解决此类问题提供了光辉的前景。该技术系指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于400）探针分子固定于支持物上后与标记的样品分子进行杂交通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。通俗地说就是通过微加工技术将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段（基因探针）有规律地排列固定于2cm2的硅片、玻片等支持物上构成的一个二维DNA探针阵列与计算机的电子芯片十分相似所以被称为基因芯片。基因芯片主要用于基因检测工作。早在八十年代BainsW.等人就将短的DNA片断固定到支持物上借助杂交方式进行序列测定。但基因芯片从实验室走向工业化却是直接得益于探针固相原位合成技术和照相平板印刷技术的有机结合以及激光共聚焦显微技术的引入。它使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子切实可行而且借助激光共聚焦显微扫描技术使得可以对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测和分析。正如电子管电路向晶体管电路和集成电路发展是所经历的那样核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命。现在全世界已有十多家公司专门从事基因芯片的研究和开发工作且已有较为成型的产品和设备问世。主要代表为美国Affymetrix公司。该公司聚集有多位计算机、数学和分子生物学专家其每年的研究经费在一千万美元以上且已历时六七年之久拥有多项专利。产品即将或已有部分投放市场产生的社会效益和经济效益令人瞻目。基因芯片技术由于同时将大量探针固定于支持物上所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析从而解决了传统核酸印迹杂交（SouthernBlotting和NorthernBlotting等）技术操作繁杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等不足。而且通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值如基因表达谱测定、实变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等。3原理基因芯片的测序原理基因芯片(genechip)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的测序原理是杂交测序方法即通过与一组已知序列的核酸探针杂交进行核酸序列测定的方法可以用图11-5-1来说明。在一块基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探针。当溶液中带有荧光标记的核酸序列TATGCAATCTAG与基因芯片上对应位置的核酸探针产生互补匹配时通过确定荧光强度最强的探针位置获得一组序列完全互补的探针序列。据此可重组出靶核酸的序列。基因芯片又称为