你知道基因芯片技術(shù)的原理嗎?基因芯片研究方向介紹

在下述的內(nèi)容中，小編將會(huì)對(duì)基因芯片的相關(guān)消息予以報(bào)道，如果基因芯片是您想要了解的焦點(diǎn)之一，不妨和小編共同閱讀這篇文章哦。

一、基因芯片技術(shù)原理

基因芯片技術(shù)是生物芯片的一種，它是生命科學(xué)領(lǐng)域里興起的一項(xiàng)高新技術(shù)，它集成了微電子制造技術(shù)、激光掃描技術(shù)、分子生物學(xué)、物理和化學(xué)等先進(jìn)技術(shù)。

基因芯片技術(shù)的原理主要如下：

1、DNA探針的大量收集和純化，基因芯片探針制備方法可以是根據(jù)基因設(shè)計(jì)特異性的PCR引物，對(duì)基因進(jìn)行特異性地?cái)U(kuò)張，也可以是建立均一化的cDNA文庫(kù)，通過克隆鑒定、篩選、擴(kuò)增產(chǎn)生;

2、將純化后的探針固定在片基上，首先要將基片(主要用的是玻璃片)進(jìn)行特殊的化學(xué)處理，使玻璃片醛基化或氨基化，然后將純化的探針通過顯微打印或噴打在基片上，再將打印好的玻璃片進(jìn)行后處理，如水合化、加熱或紫外交聯(lián)等;

3、樣品的標(biāo)記，標(biāo)記的方法一般是采用逆轉(zhuǎn)錄法或隨機(jī)引物延伸法等;

4、雜交后芯片的掃描、圖像處理的采集和數(shù)據(jù)分析。

二、基因芯片研究方向及當(dāng)前面臨的困難

通過上面的介紹，想必大家對(duì)基因芯片技術(shù)的原理已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí)。在這部分，我們主要來了解下基因芯片的研究方向以及在當(dāng)前環(huán)境下基因芯片的發(fā)展所面臨的困難。

盡管基因芯片技術(shù)已經(jīng)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展，得到世人的矚目，但仍然存在著許多難以解決的問題，例如技術(shù)成本昂貴、復(fù)雜、檢測(cè)靈敏度較低、重復(fù)性差、分析泛圍較狹窄等問題。這些問題主要表現(xiàn)在樣品的制備、探針合成與固定、分子的標(biāo)記、數(shù)據(jù)的讀取與分析等幾個(gè)方面。

樣品制備上，當(dāng)前多數(shù)公司在標(biāo)記和測(cè)定前都要對(duì)樣品進(jìn)行一定程度的擴(kuò)增以便提高檢測(cè)的靈敏度，但仍有不少人在嘗試?yán)@過該問題，這包括 Mosaic Technologies 公司的固相 PCR 擴(kuò)增體系以及 Lynx Therapeutics 公司提出的大量并行固相克隆方法，兩種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，但目前尚未取得實(shí)際應(yīng)用。

探針的合成與固定比較復(fù)雜，特別是對(duì)于制作高密度的探針陣列。使用光導(dǎo)聚合技術(shù)每步產(chǎn)率不高( 95% )，難于保證好的聚合效果。應(yīng)運(yùn)而生的其它很多方法，如壓電打壓、微量噴涂等多項(xiàng)技術(shù)，雖然技術(shù)難度較低方法也比較靈活，但存在的問題是難以形成高密度的探針陣列，所以只能在較小規(guī)模上使用。最近我國(guó)學(xué)者已成功地將分子印章技術(shù)應(yīng)用于探針的原位合成而且取得了比較滿意的結(jié)果(個(gè)人通訊)。

目標(biāo)分子的標(biāo)記也是一個(gè)重要的限速步驟，如何簡(jiǎn)化或繞過這一步現(xiàn)在仍然是個(gè)問題。

目標(biāo)分子與探針的雜交會(huì)出現(xiàn)一些問題：首先，由于雜交位于固相表面，所以有一定程度的空間阻礙作用，有必要設(shè)法減小這種不利因素的影響。 Southern 曾通過向探針中引入間隔分子而使雜交效率提高于了 150 倍。其次，探針分子的 GC 含量、長(zhǎng)度以及濃度等都會(huì)對(duì)雜交產(chǎn)生一定的影響，因此需要分別進(jìn)行分析和研究。

信號(hào)的獲取與分析上，當(dāng)前多數(shù)方法使用熒光法進(jìn)行檢測(cè)和分析，重復(fù)性較好，但靈敏仍然不高。正在發(fā)展的方法有多種，如質(zhì)譜法、化學(xué)發(fā)光法等?；?a href="/tags/芯片" target="_blank">芯片上成千上萬的寡核苷酸探針由于序列本身有一定程度的重疊因而產(chǎn)生了大量的豐余信息。這一方面可以為樣品的檢測(cè)提供大量的驗(yàn)證機(jī)會(huì)，但同時(shí)，要對(duì)如此大量的信息進(jìn)行解讀，目前仍是一個(gè)艱巨的技術(shù)問題。

最后，小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對(duì)小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。最后的最后，祝大家有個(gè)精彩的一天。