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1、2019/6/21,第七章 电化学分析专题及生物芯片技术,一、概述 generalization 二、DAN 芯片技术 DAN biochip technology 三、生物芯片的应用 applications of biochip,第二节 生物芯片原理与技术,new special topic in electrochemical analysis and biochip technology,principle and technology of biochip,2019/6/21,一、概述 generalization,生物芯片：微型实验室,生物芯片,计算机芯片,生物芯片：在可识别的有序
2、点阵集合上，试样与每个点阵发生分子间反应或杂交后，通过扫描检测同时获得各个点阵上的作用信息；,2019/6/21,生物芯片分析过程,2019/6/21,二、DNA芯片 DAN biochip technology,目前的生物芯片多为DNA分析设计；DNA芯片；两类： （1）片上原位合成寡核苷酸点阵芯片（ONA）； （2）微量点样技术制作的CDNA 点阵芯片（CDA）； ONA特点： （1）易寻址，利用组合化学的原理安排各寡核苷酸的位点，芯片反应后易寻址； （2）点位牢固，用表面化学方法处理基片(玻璃、硅片、尼龙片)，使核苷酸固定在基片上； （3）定点合成，光导向平板印刷技术，芯片表面可用屏蔽物
3、屏蔽，光照选择性脱保护，有利于定点合成寡核苷酸中的各个碱基；目前技术：1.6cm2；40万个点；20个核苷酸；,2019/6/21,CDA特点：,（1）自动点样，精密机械装置可快速点样，384孔板； 每点1nL； （2）可方便制作其他芯片；受体药物；凝集素多糖； （3）喷墨点加法，将试样定量、定点喷在玻璃片上； 10000点/m2；每天制作100片；,2019/6/21,芯片的反应与杂交,依据双螺旋原理发展的核酸链间分子杂交技术，在靶标样品与探针之间进行选择性反应，将反应一方(探针)固定在芯片上，另一方(荧光标记)通过流路或加至芯片上； 影响杂交反应的因素： （1）探针浓度：其浓度差异对信号有
4、影响；浓度高信号强； （2）阳离子：阳离子存在可提高异源杂交双链的生成速度； （3）温度：ONA2542C；CDA5570 C ； （4）序列组成：芯片上一次产生上万个异源杂交反应，应选择最协调条件。,2019/6/21,生物芯片 合成程序,2019/6/21,芯片合成过程：,2019/6/21,芯片合成过程：,2019/6/21,芯 片 合 成 过 程,2019/6/21,芯片合成过程：,2019/6/21,芯 片 合 成 程 序,2019/6/21,三 种 制 作 芯 片 方 法 的 示 意 图,2019/6/21,光 刻 法,2019/6/21,芯片信息采集：,荧光标记,双波长扫描,激光
5、激发光源,共聚焦扫描,计算机处理,2019/6/21,分子信标：,2019/6/21,三、生物芯片技术的应用 applications of biochip technology,1. DNA序列测定 人类基因组计划：鉴别和测定人类基因的DNA序列； 杂交测序：（sequencing by hybridization,SBH） 建立在特定序列的DNA与特定长度的寡核苷酸集合的杂交的基础之上。未知DNA序列可以通过鉴定与靶DNA序列形成完整的双链体寡核苷酸的重叠区域来确定； 65536个八核苷酸点阵可测定约200个核苷酸的序列； 一百万个十二核苷酸点阵可测定约1000个碱基对；,2019/6/2
6、1,生物芯片技术的应用,2. 蛋白质芯片 基因组计划后的另一项重要计划：蛋白组计划； 正常与癌变细胞蛋白谱的差异分析。 3. 基因突变检测与遗传病和肿瘤诊断 大量平行测定。 4. 药物筛选 在基因水平上寻找药物靶标，毒性对基因的影响。 5. 微型化分析仪器 快速、平行、重复性检测。,2019/6/21,微流路生物分析(纳升级DNA分析芯片)：,2019/6/21,血气检测芯片：,622mm,2019/6/21,内容选择,第一节 电化学分析新专题 new special topic in electrochemical analysis and biochip technology 第二节 生物芯片 biochip,结束,
