生(shēng)物(wù)芯片的相關介紹
更新時間：2022-01-18 點擊次數：1695
什麽是生(shēng)物(wù)芯片呢？
簡單說，生(shēng)物(wù)芯片就是在一(yī)塊玻璃片、矽片、尼龍膜等材料上放(fàng)上生(shēng)物(wù)樣品，然後由一(yī)種儀器收集信号，用計算機分(fēn)析數據結果。人們可能很容易把生(shēng)物(wù)芯片與電子芯片聯系起來，雖然，生(shēng)物(wù)芯片和電子芯片确實有着聯系，但它們是不同的兩種東西。生(shēng)物(wù)芯片并不等同于電子芯片，隻是借用概念，它的原名叫“核酸微陣列”，因爲它上面的反應是在交叉的縱列中(zhōng)所發生(shēng)。
生(shēng)物(wù)芯片（biochip）是指采用光導原位合成或微量點樣等方法，将大(dà)量生(shēng)物(wù)大(dà)分(fēn)子比如核酸片段、多肽分(fēn)子甚至組織切片、細胞等等生(shēng)物(wù)樣品有序地固化于支持物(wù)（如玻片、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)子排列，然後與已标記的待測生(shēng)物(wù)樣品中(zhōng)靶分(fēn)子雜(zá)交，通過特定的儀器比如激光共聚焦掃描或電荷偶聯攝影像機（CCD）對雜(zá)交信号的強度進行快速、并行、高效地檢測分(fēn)析，從而判斷樣品中(zhōng)靶分(fēn)子的數量
生(shēng)物(wù)芯片技術源于核酸分(fēn)子雜(zá)交。所謂生(shēng)物(wù)芯片一(yī)般指高密度固定在互相支持介質上的生(shēng)物(wù)信息分(fēn)子（如基因片段、CDN*片段或多肽、蛋白(bái)質）的微陣列雜(zá)交型芯片（micro-arrays），陣列中(zhōng)每個分(fēn)子的序列及位置都是已知(zhī)的，并且是預先設定好的序列點陣，微流控芯片（microfluidic chips）和液态生(shēng)物(wù)芯片是比微陣列芯片後發展的生(shēng)物(wù)芯片新技術。生(shēng)物(wù)芯片技術是系統生(shēng)物(wù)技術的基本内容。
生(shēng)物(wù)芯片主要特點是高通量、微型化和自動化。生(shēng)物(wù)芯片上高度集成的成千上萬密集排列的分(fēn)子微陣列，能夠在很短時間内分(fēn)析大(dà)量的生(shēng)物(wù)分(fēn)子，使人們能夠快速準确地獲取樣品中(zhōng)的生(shēng)物(wù)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(wù)芯片技術中(zhōng)發展成熟和先實現商(shāng)品化的産品。基因芯片是基于核酸探針互補雜(zá)交技術原理而研制的。所謂核酸探針隻是一(yī)段人工(gōng)合成的堿基序列，在探針上連接上一(yī)些可檢測的物(wù)質，根據堿基互補的原理，利用基因探針到基因混合物(wù)中(zhōng)識别特定基因。基因芯片，又(yòu)稱DNA芯片，DNA微陣列（DNAmicroar ray），和我(wǒ)們日常所說的計算機芯片非常相似，隻不過高度集成的不是半導體(tǐ)管，而是成千上萬的網格狀密集排列的基因探針，通過已知(zhī)堿基順序的DN*片段，來結合堿基互補序列的單鏈DNA，從而确定相應的序列，通過這種方式來識别異常基因或其産物(wù)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基本技術環節：芯片微陣列制備、樣品制備、生(shēng)物(wù)分(fēn)子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學的方法或組合化學的方法來處理固相基質如玻璃片或矽片，然後使DN*片段或蛋白(bái)質分(fēn)子按特定順序排列在片基上。目前已有将近40萬種不同的DNA分(fēn)子放(fàng)在1平方厘米的高密度基因芯片，并且正在制備包含上百萬個DNA探針的人類基因芯片。生(shēng)物(wù)樣品的制備和處理是基因芯片技術的第二個重要環節。生(shēng)物(wù)樣品往往是非常複雜(zá)的生(shēng)物(wù)分(fēn)子混合體(tǐ)，除少數特殊樣品外(wài)，一(yī)般不能直接與芯片進行反應。要将樣品進行特定的生(shēng)物(wù)處理，獲取其中(zhōng)的蛋白(bái)質或DNA、RNA等信息分(fēn)子并加以标記，以提高檢測的靈敏度。第三步是生(shēng)物(wù)分(fēn)子與芯片進行反應。芯片上的生(shēng)物(wù)分(fēn)子之間的反應是芯片檢測的關鍵一(yī)步。通過選擇合适的反應條件使生(shēng)物(wù)分(fēn)子間反應處于*佳狀況中(zhōng)，減少生(shēng)物(wù)分(fēn)子之間的錯配比率，從而獲取能反映生(shēng)物(wù)本質的信号。基因芯片技術的後一(yī)步就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(zhōng)，通過采集各反應點的熒光強弱和熒光位置，經相關軟件分(fēn)析圖像，即可以獲得有關生(shēng)物(wù)信息。
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