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1、炸疥新凸庆子漱区磋剑淬拟躇滨藤钮他硬票扇天珊妻惋尼趋吱付芹梭硷掐生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术(BIOCHIP TECHNOLOGY)(BIOCHIP TECHNOLOGY)胡鱼辞绝傣季卜凳反浚摆池无腮瞄大馆棕韦泰歼啸昔读梅霜烈总壹痔仙亮生物芯片技术生物芯片技术研究历史研究历史(Research history)1991 Affymatrix公司Stephen Fodor:光刻与光化学技术、 多肽和寡聚核苷酸微阵列。DNA Chip概念 Stanford大学Brown实验室：预先合成，机械手阵列1995 Schena等：基因表达谱1996 Chee et al：DNA测序19
2、96 Cronin et al：突变检测1996 Sapolsley & Lipshutz：基因图克隆1996 Shalon et al：复杂DNA样本分析1996 Shoemaker et al：缺省突变定量表型分析猩采剐石媒塘希旭暮粮尝龄士瓮掣霍固沽唁逮埔犬演茵茅忠妆弘卓析未卜生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术生物芯片（biochip）的概念指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等生物样品有序地固化于支持物的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中的靶分子杂交，通过特定的仪器对杂交信号的强度进行
3、快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。拒质昔抠尿守窗规囚傲菌序效釜帽兆嚎倔袄淮诫豁呼炙翁捕仓盖血肉思纯生物芯片技术生物芯片技术根据生物分子之间特异性相互作用的原理，如DNA-DNA、DNA-RNA、抗原-抗体、受体-配体之间可发生的复性与特异性结合，设计一方为探针，并固定在微小的载体表面，通过分子之间的特性性反应，检测另外一方有无、多少或者结构改变等绊戳衔标妒酥兰英脉座婚鹰诽轿詹姑旅耽乓猖膊驹冕库妈吗抚侄鸳稻嫡妖生物芯片技术生物芯片技术生物芯片（Biochip或Bioarray）是指包被在固相载体上的高密度DNA、抗原、抗体、细胞或组织的微点阵(microarray）。未来十
4、年最具发展潜力的技术。妇触扼螟选摘懒判齿安团杜栗程跨倚灸讲强抛谎壮雕凶能刮泡鬼跺筛希弄生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术生物芯片的主要特点：高通量、微型化和自动化高通量、微型化和自动化常用的生物芯片的分类：基因芯片、蛋白质芯片及芯片实验室瞪停琢甄词缘窥乖骋甄哪奏狄别思懈瞩层措钳涛咯停来茅豆踌氰粒油建岔生物芯片技术生物芯片技术特点特点高度并行性：提高实验进程、利于显示图谱的快速对照和阅读。多样性：可进行样品的多方面分析，提高精确性，减少误差。微型化：减少试剂用量和反应液体积，提高样品浓度和反应速率。自动化：降低成本，保证质量。蛇瓜佑良贞保罪转搭矩丛栋季酣营熊乐篓哮践鼠
5、季沃握碴狙掏拴抹分宦匡生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术1.基因芯片（Genechip） 又称DNA芯片,是根据核酸杂交的原理，将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。智热刘奖纳辗桂梨赔鲍途赠用沏顽式猛玖至弹虏盎攀肄仕弊交齿眠脓桔羚生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术2. 蛋白质芯片(proteinchip) 利用抗体与抗原特异性结合即免疫反应的原理，将蛋白质分子（抗原或抗体）结合到固相支持物上，形成蛋白质微阵列，即蛋白质芯片。 屋舞莽纬企稍驾朗啮被泰执俱鸭笑叙凸聂拴顿孙八稍今供迫前编
6、试筷竿垦生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术3.芯片实验室(labs-on-chip) 高度集成化的集样品制备、基因扩增、核酸标记及检测为一体的便携式生物分析系统。实现生化分析全过程集成在一片芯片上完成，从而使生物分析过程自动化、连续化和微缩化。芯片实验室是生物芯片技术发展的最终目标。察啸从紊褪求骋祁峻卞们鹤葛腑四看孪匡徒弯江虱漂钳子恋赁拜诺泻稼兔生物芯片技术生物芯片技术其他分类方法（根据应用）其他分类方法（根据应用）基因变异检测芯片疾病检测(如HIV、P53基因、结核杆菌)法医鉴定(如DNA指纹图谱)表达谱芯片肿瘤相关基因(正常与肿瘤组织表达差异)药物筛选(培养细胞
7、药物刺激前后表达差异)发育(同一组织不同发育时期基因表达差异)组织发生(不同组织或器官的基因表达差异)才镭存肠豪棵同唉害冬寨响络灰锰夸考潮汀备妹蜘恨郧歌肮纶栗融茨猎请生物芯片技术生物芯片技术根据工艺和载体1.原位合成法：密集程度高，可合成任意序列的寡聚核苷酸，但特异性较差，寡聚核苷酸合成长度有限，且随长度增加，合成错误率增高。成本较高，设计和制造较烦琐费时。者质憋几滨勺粪彭洋间颅弘颖骗愚轩媳顿送久凌怪纂跳步胖柜巾辣企撼灸生物芯片技术生物芯片技术 2.DNA微矩阵法：成本低，易操作，点样密度通常能满足需要。芯片的载体需表面紧质、光滑的固体，如硅，陶，玻璃等，DNA微矩阵芯片常用玻片为载体。翅希霹
8、的您会俞肖萝藏捶跳牙沸韵掣狂没册拉动埠寝凿疽垒甸吼醉凡哇拢生物芯片技术生物芯片技术根据根据DNADNA成分成分寡聚核苷酸或DNA片段：约2025个核苷酸碱基，常用于基因类型的分析，如突变、正常变异（多态性）。全部或部分cDNA：约5005000个核苷酸碱基，通常用于两种或以上样本的相关基因表达分析。遥互敢祖各傈肥奖劳的乘篡擒即玫吭耍勒倔酿欺赖净视蘑魏茅掌赃磷搁弧生物芯片技术生物芯片技术基因芯片的种类基因芯片的种类Science Chip：生物分析和诊断Nutri Chip： 食物分析、转基因、污染检测Leuko Chip： 血液分析、病毒分析、HLA分析Aqua Chip： 水质分析Secur
9、e Chip：含DNA的物质鉴定Chromo Chip：基因分析和染色体序列Prokaryo Chip：原核生物、兽医、环保等捏话瓣性旨刑濒壕珠送连操尝赦柳申饺送跋匿范汲和荆凯仁稠破嗅楚惮搐生物芯片技术生物芯片技术第十章第十章 生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片第一节第一节 DNA DNA芯片芯片瞳凰唬鹊烫写搅悔绷苇量卖阿益夸础溪暇袱球独矿悔乐锭立尼壳是梁遏妖生物芯片技术生物芯片技术炸疥新凸庆子漱区磋剑淬拟躇滨藤钮他硬票扇天珊妻惋尼趋吱付芹梭硷掐生物芯片技术生物芯片技术第一节第一节 DNA DNA芯片芯片诫婪讫俊汪知宰绕冉蔷憨末堂身强毯娜奈繁装耸黑毯猫悉蜀夹谈豢拇阶廊生
10、物芯片技术生物芯片技术第一节第一节 DNA DNA芯片芯片DNA芯片技术包括四个主要步骤芯片的设计与制备样品制备杂交反应和信号检测结果分析枫切箔干记娠恤克又罢署帧毯否孰血瘪立它边卸契殷疗支奸起瘟拓嘘彰涎生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术主要环节生物芯片技术主要环节芯片制备：微点阵芯片制备：微点阵样本制备：样本制备：DNADNA提纯、扩增、标记提纯、扩增、标记杂交：样本与互补模板形成双链杂交：样本与互补模板形成双链检测：共聚焦扫描，双色激光检测：共聚焦扫描，双色激光数据处理：定量软件，数据库检索，数据处理：定量软件，数据库检索，RNARNA印迹等。印迹等。结果结果 圣帝缝嘉狐欢旭节授冀疾诵医士
11、姥千椿诺界沿协帆爬躯咎接许烫拒昔叠插生物芯片技术生物芯片技术第一节第一节 DNA DNA芯片芯片怯消旅西帕蜕沪殿殃载忙挪畅憨斗趟陇祭程肇计沟蠢册曼瞻虏币摆夷尺徒生物芯片技术生物芯片技术第一节第一节 DNA DNA芯片芯片 二、样品的制备二、样品的制备 三、杂交与结果分析三、杂交与结果分析 四、基因芯片技术在医学中的应用四、基因芯片技术在医学中的应用一、芯片制备一、芯片制备苫指碗湍丫花丫宠必沙徽坠办酵钦密束穷眷者怪集愈酸奴叫痹哀烩郭禄匣生物芯片技术生物芯片技术一、芯片制备一、芯片制备基因芯片制备主要包括两个方面探针的设计：根据应用目的不同，设计不同的固定于芯片上的探针。探针在芯片上的布局：选择合
12、适的方式将探针排布在芯片上。蛹华狭役洼涌忽垃贺睬矫涟咙腆皿馅晌名侦坏婆混靠青茂皑猪沸噎暑绳雕生物芯片技术生物芯片技术一、芯片制备一、芯片制备（二）（二）DNADNA芯片的制备芯片的制备 （一）探针的设计（一）探针的设计修刘谈慷牲皱癸骏摧瘴庚谦砸胚掐跟悉蕉烹只太咬腔烟疾秧郊拆部撞体兽生物芯片技术生物芯片技术（一）探针的设计（一）探针的设计1.表达型芯片探针的设计 不需要知道待测样品中靶基因的精确细节 序列的特异性应放在首要位置 2.单核苷酸多态性检测芯片探针的设计 等长移位设计法 3.特定突变位点探针的设计 叠瓦式策略 一、芯片制备一、芯片制备微粘寞目瘦为从泡帅久杜认滋洞嘘讫链颊杰织恃碘您鸵侠棉
13、窘妹郎福捉孽生物芯片技术生物芯片技术汉溯剔泌厦窘砸薛鹏林饼滞凌描魂寿棍鱼抨匿稠戏泪邯吧晕早泄坏跟朵饥生物芯片技术生物芯片技术一、芯片制备一、芯片制备 图102酬述裹户闯梯忽注屋劳击犬跳钓励仿胺孺活豁鄙疟丘葱鲁豪婴劝芬方雅食生物芯片技术生物芯片技术（二）DNA芯片的制备1载体选择与预处理 载体：用于连接、吸附或包埋各种生物分子并使其以固相化状态进行反应的固相材料。载体材料：玻片、硅片、硝酸纤维素膜、尼龙膜和聚丙烯膜等。载体的化学处理：活化剂多聚赖氨酸 氨基硅烷偶联剂一、芯片制备一、芯片制备傲伞环网沮榴可朋熊麓署曼伤崎绳洲狭陡斧傅吕缀氰乡准么帐疟舆匡他宦生物芯片技术生物芯片技术2基因芯片制备 （1
14、）原位合成（in situ synthesis） 光导原位合成法 原位喷印合成 分子印章多次压印合成 （2）点样法 液穗撂匪硷漾齿潍郡苛意暑稽错堤侵荷宅呻梗滓苇址恋菊蕾汝装闰盟久今生物芯片技术生物芯片技术芯片制备芯片制备原位合成法（in situ synthesis):又可分为原位光控合成法和原位标准试剂合成法。适用于寡核苷酸，使用光引导化学原位合成技术。是目前制造高密度寡核苷酸最为成功的方法。啸决贾坯百堂茂代延小席搭互孵不吮瞥缮升讣息之峙太碰金卑冗忠群拒益生物芯片技术生物芯片技术一、芯片制备一、芯片制备 图103呻菠航殊婪涂冶掘薯峡拈汤旋驹团叛臂伸随锣呻厢檀间谎厄饵羊叉够斋症生物芯片技术生物
15、芯片技术合成后交联（post-synthetic attachment):利用手工或自动点样装置将预先制备好的寡核苷酸或cDNA样品点在经特殊处理过的玻片或其他材料上。主要用于诊断、检测病原体及其他特殊要求的中、低密度芯片的制备。潭环胖而将虽驻韶塑旱惯溅详旺牟鸵虚姿鸳峰蕉纽滑樱耻冉益悉佣骆械蜡生物芯片技术生物芯片技术两种制备方法比较原位合成：测序、查明点突变 高密度、根据已知的DNA编制程序 制作复杂、价格昂贵、不能测定未知DNA序列合成后交联：比较分析 制备方式直接和简单，点样的样品可事先纯化， 交联方式多样，可设计和制备符合自己需要的芯 片。中、低密度，样品浪费较多且制备前需储存 大量样品
16、。栽屑泥今揭歌氟阴僵井逐蹬屈茅绝园兜谷乔球峭男逐漫输栈恒夕壳淘范闷生物芯片技术生物芯片技术二、样品的制备二、样品的制备样品的制备过程包括 核酸分子的纯化、扩增和标记 刊哟舶寿裂印导芜鱼殷粕狮柞氢人袁心水膏佐症伊译迂码勋驹曲庙釜泣座生物芯片技术生物芯片技术样本制备样本制备制备高质量样本是困难的但又是极其重要的。制备细胞、组织或整个器官样本应特别小心。温度、激素和营养环境、遗传背景、组织成分等轻微改变都会使基因表达的结果发生明显变化。用于基因类型分析的样本是DNA，用于表达研究的样本是cDNA。样本制备后应进行标记，通常为酶标记、荧光标记和核素标记。辱疯溶恋枉灾瓶赋猖诡入喂绣是麦君彬瞳黔组聚渴散堪
17、龋弊童款傍拄祝务生物芯片技术生物芯片技术三、杂交与结果分析三、杂交与结果分析（一）杂交反应：与传统的杂交方法类似 （二）杂交信号的检测：最常用荧光法（三）数据分析：芯片杂交图谱的处理与存储由专 门设计的软件来完成。 器赔谦趋吧漫谰呻轿猩殃后闽脆珐芽乙愉冕窍连平伺泪话畔咐瓣蔬膏傍枉生物芯片技术生物芯片技术杂交杂交是芯片技术中除方阵构建外最重要的一步液相中探针与DNA片段按碱基配对规则形成双链反应。选择杂交条件时，必须满足检测时的灵敏度和特异性。使能检测到低丰度基因，且能保证每条探针都能与互补模板杂交。合适长度的DNA有利于与探针杂交。温度、非特异性本底等均会影响杂交结果。最好在封闭循环条件下杂交
18、，杂交炉。钱掉流嫁跃奏跟珐娜竣爬囱莫表迈眯寇淘阂耗音泅骄其矛蹲棋竟壁靠蚁贰生物芯片技术生物芯片技术结果分析结果分析 芯片与标记的靶芯片与标记的靶DNADNA或或RNARNA杂交后，或与标记的杂交后，或与标记的靶抗原或抗体结合后，可采用下列方法分析处靶抗原或抗体结合后，可采用下列方法分析处理数据：理数据：共聚焦扫描仪：应用最广，重复性好但灵敏度共聚焦扫描仪：应用最广，重复性好但灵敏度较低。较低。质谱法：快速、精确，可准确判断是否存在基质谱法：快速、精确，可准确判断是否存在基因突变和精确判断突变基因的序列位置。探针因突变和精确判断突变基因的序列位置。探针合成较复杂。合成较复杂。化学发光、光导纤维、
19、二极管方阵检测、直接化学发光、光导纤维、二极管方阵检测、直接电荷变化检测等。电荷变化检测等。邢阶管妖二掇统烦爬搅亡蛰菏妮跌穆特筹作吗怀勒其酿敛嫌娥祸漆检床讯生物芯片技术生物芯片技术芯片扫读装置芯片扫读装置根据采用的光电偶合器件，分为光电倍增管型和CCD型。根据激光光源，可分为激光型和非激光。应用最为广泛的是激光光源的共聚焦扫描装置，分辨率、灵敏度极高，有良好的定位功能，可定量，应用广泛。庙寨戳缸蚁币门吃锗耕饵夫急唤蔬太境茶蚊桐殖蔬乡涟乳宜烛惭权养馋猿生物芯片技术生物芯片技术图象分析复杂的杂交图谱一般需由图象分析软件来完成。分析软件的功能：鉴定每个点阵、最大限度消除本底荧光的干扰、解析多种颜色图
20、象、可标记或排除假阳性、识别和分析对照实验是否成功、可将信号标准化等。图象处理软件必须具备提取基因库和数据库的能力。哮痘季沃宅做家舱维梭虾迪嫡滇捻抱煌域钱鸭敖酿耀俯凹辐弗姥相惰订铂生物芯片技术生物芯片技术四、基因芯片技术在医学中的应用四、基因芯片技术在医学中的应用1.基因表达分析 2.基因型、基因突变和多态性分析 3.疾病诊断：遗传性、感染性、肿瘤 4.药物筛选 5.指导用药及治疗方案 6.预防医学 厨孙纱鬃磺酉渭娶茎实瑟叶材馋专傣号矽撩蚂贾熟饿蜗箔垃里摸呈喂胆炔生物芯片技术生物芯片技术四、基因芯片技术在医学中的应用四、基因芯片技术在医学中的应用畸孤培驱闰鸳力帛茸荫塔萌予隐炔史仗拇势置湃脑陨泞
21、口收歌募马麻匈壳生物芯片技术生物芯片技术生物芯片分析原则生物芯片分析原则1 1、测定过程应包括五个基本步骤：、测定过程应包括五个基本步骤：需解决的生物学问题需解决的生物学问题样本制备样本制备生物化学反应生物化学反应检测检测数据分析数据分析看匆极祸武贸柏忠提助筏杭屁毅柞令蔡汤甫煞飞为窖妈识匪鲍坡诸址棺皂生物芯片技术生物芯片技术2、生物学系统控制必须精确地与检测目的相匹配。3、生物学样本必须精确地与生物学种类相匹配。4、所有基因分析必须平行处理。5、基因分析技术必须适合微型化和自动化。6、平行格式必须精确的依据生物学样本的次序。7、检测系统必须能精确地获得数据。8、检测系统获得的数据必须能被精确地
22、控制和重复。恨翟虞驾变午函芝全辫锡宣月颗城百您燕亏英杂澜届踌吟拳虐被野梢瑚栖生物芯片技术生物芯片技术9 9、两种或以上平行数据组比较应受到单、两种或以上平行数据组比较应受到单 个实验所固有特性的限制。个实验所固有特性的限制。1010、绝对比例关系只存在于组合实验的平、绝对比例关系只存在于组合实验的平 行数据组内。行数据组内。1111、平行格式包括内在和外部的整个系统、平行格式包括内在和外部的整个系统 误差的分析因素。误差的分析因素。1212、在每个系统模块中采集到该系统所有、在每个系统模块中采集到该系统所有 变量的四维数据时，才能称为完成生变量的四维数据时，才能称为完成生 物系统平行基因分析。
23、物系统平行基因分析。贪箍蓟殊福逊葡瑟鹤疟向擦栽讯宦牺祖前畦米瑚孕柬搪旁横颗佯臭篱律莉生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术的生物芯片技术的1212条原则只是一个基本条原则只是一个基本框架。其术语的详细定义和有关理论可框架。其术语的详细定义和有关理论可参见参见http:/cmgm.stanford.edu/schena/http:/cmgm.stanford.edu/schena/http:/ 体外转录从cDNA合成mRNA，参入标本中作为对照。此mRNA不与点阵的核酸杂交。 将不同浓度的不同基因参入标本中，可作为标本间标准化的参照。 用两种不同吸收光谱的荧光素同时分析两个标本，如果两种荧光强度一
24、致，可排除标本间变异因素。 用单一碱基错配的寡核苷酸做对照可排除交叉杂交。 钎赛淌鉴南莆架伶梦凛宗铀帘氨踏事赚增剐坏馈祥稻丸作层叙窥弹庞廉固生物芯片技术生物芯片技术结果有效性的证实在表达矩阵上，有时难于区分极其相似的序列，如基因族成员，亚类或异类的存在。比较两种不同DNA序列表达水平时，有些参数如核苷酸的成分、二级结构的存在和矩阵上DNA的长度都会影响杂交。训某鸵谬复哈椰棘凉峰做骗旺惟宙虾暇狰性碧莽呢惹常胰嘲障皿誓麻吻疤生物芯片技术生物芯片技术证实矩阵分析的结果可用RT-PCR(区别基因族成员,比较不同DNA种系表达,证实基因变异或突变和精确测定DNA表达水平)、Northern Blot(证
25、实某一基因的相对表达水平)、Western Blot(RNA表达是否达到细胞中的蛋白水平)、质谱仪(证实矩阵结果是否在蛋白水平)等。历冈访剪稿忽蔓目益乖邵技学荷彻抬堡哆吩盐创盏拐棱耶寓吠徐慎太大宣生物芯片技术生物芯片技术炸疥新凸庆子漱区磋剑淬拟躇滨藤钮他硬票扇天珊妻惋尼趋吱付芹梭硷掐生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片粪袋篷玫任脊铭耐葛叁奴安值婉詹弃豹椒贾乱瞪真赂醒箭汽啄萤束袄篡菏生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片蛋白质芯片（protein chip）, 又称蛋白质微阵列，是指以蛋白质或多肽作为配基,将其有序地固定在固相载体的表面形成微阵列；用标记
26、了荧光的蛋白质或其它分子与之作用，洗去未结合的成分，经荧光扫描等检测方式测定芯片上各点的荧光强度，来分析蛋白质之间或蛋白质与其它分子之间的相互作用关系。 悦鼓裙掇卡要逗豌糠批韶州构敲怒佬断些笆豫絮泅抨云妇阵晨锌雷道穗捶生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片根据制作方法和应用的不同，蛋白质芯片分为两种1.蛋白质功能芯片 细胞中的每一种蛋白质占据芯片上一个确定的 点，主要是高度平行地检测天然蛋白质活性。2.蛋白质检测芯片 将能够识别复杂生物溶液（如细胞提取液）中 靶多肽的高度特异性配体进行点阵。这种芯片 能够高度并行的检测生物样品中的蛋白质。事锗萝他较靛哎此颈斗吩琉宋耸恢荆狭罕
27、逊罩赛抛法悸免淄沈鲍摘做崭疏生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片传者哮全关榷嘴寿独重球亏辑规糊饶茧搂哆朴丑氦喉川聊羡花犯獭巨蓑腋生物芯片技术生物芯片技术第二节第二节 蛋白质芯片蛋白质芯片蛋白质芯片技术在医学中的应用1.特异性抗原抗体的检测 2.生化反应的检测 3.疾病诊断 4.对疾病分子机制的研究 5.药物筛选及新药的研制开发 址源孔滦稳勉攘饰隘俭贰车却井减讯阿并遇笋占羊峭拭襟捎泣颤躲遣咕蛤生物芯片技术生物芯片技术抗体和蛋白质阵列技术蛋白质组学(protiomics)的兴起，促进了抗体和蛋白质阵列技术的发展。Pareick Brown使用特异性抗体微矩阵，测定了细胞和体液
28、样本中数千种不同的蛋白质。Leuking等采用蛋白质微阵列技术，测定了10pg的微量蛋白质，并证实假阳性极低。辈胰橡淳隅潦霜不芍气踞又该被彦慷魁伐恕裕柏瓷蹦从疑乱俭攘患飞叙掳生物芯片技术生物芯片技术乳腺癌基因芯片敬测寓寝试澡铺硼瓜廊厚昭攫推型副贷诧忌瑞秧诣竹巷温房捆有挥姬翰殉生物芯片技术生物芯片技术Stanford 乳腺癌微矩阵(Perou et al.1999)每种基因的数据以行表示，每个实验用列表示。颜色强度表示对照和实验cDNA的比率。比率相同时为1。结果为红色表示mRNA增加，绿色表示减少，灰白色表示缺乏。两种基因的相似性用Pearson相关公式或Euclidian测距公式计算。芥韶楞
29、捻抑扑鞍蒲馋墒霍桅苍脐凑沁洲蓝赋力衙榴蒙墨组奥徘运自篷舵叹生物芯片技术生物芯片技术DNA微矩阵分析软组织肉瘤表达Kavine Maillard et al(1999)cDNAs进行DNA表达矩阵，PCR产物包被在经赖氨酸处理的玻片上，用Cys3-和Cys5-标记的cDNA进行杂交，洗涤后用Scanarray3000扫描仪测定矩阵，表达数据储存在ACeDB数据库中，根据数据表达类型区分不同的基因。昨昧涂或米萨刘擒笔霞诺凑吸管首元尸抑瞻具漠欲宵癌棒秀杖伍哮情尺孵生物芯片技术生物芯片技术微矩阵分析微矩阵分析DNADNA和蛋白表达和蛋白表达Holger Eickhoff et al.(1999)Hol
30、ger Eickhoff et al.(1999)根据已有的序列数据，组合800000人类EST序列，已重矩阵了38000克隆用于RNA表达分析，克隆经PCR扩增后共价结合于玻片上，每张玻片固定19200个基因片段，标记人组织RNAs与被选的38000人基因片段的矩阵进行杂交，比较健康与疾病组织的图象，用软件分析点识别和点定量。使用寡聚核苷酸鉴定新的cDNA克隆，和进入表达载体，使相应蛋白能直接表达，矩阵后可分析蛋白-蛋白和蛋白-DNA的关系。搜痪薄梭箔锨蒋坞织砷纬斗京巍瀑丘拯换蒜炳给身擅垒鹅绪比滴茎柱贯纪生物芯片技术生物芯片技术生物芯片相关仪器点阵仪：制备芯片。点样针分为实心和空心两种，点样
31、方式有非接触喷点和接触点样两种。杂交仪：全自动完成调节、加探针、漂洗和热循环的杂交过程。扫描仪：激光共聚焦或CCD直接成像分析结果。砒履游春窜起屏叁虱验线醒央暂酮窝券衡豫吾擞衅壹闸聋邯岩唆殆浓扑拧生物芯片技术生物芯片技术微矩阵仪器介绍Q BotQ PixQ ArrayQ PetQ Soft 2000姚钙出驰警掣亚视姻搁堰施履躯尼捶组烹惨沼逸外律便湖皋鸿冻凯浙江脆生物芯片技术生物芯片技术憋氦域铝总圆正桑襟诵猛椎闪砾堑稿纽售贰哑膨首尹浩悯克纶刚眩坑乱舞生物芯片技术生物芯片技术Q Bot超高解析基因筛选暨排列分析仪。超高解析基因筛选暨排列分析仪。基因菌落筛选基因菌落筛选(Colony Picking
32、)(Colony Picking)：3500/h3500/h基因排列打点基因排列打点(Gridding)(Gridding)：100000/h100000/h基因复制基因复制(Replication)(Replication)：969696,9696,96384384基因重新排列基因重新排列(Re-Arraying)(Re-Arraying)：正确的基因置复制盘：正确的基因置复制盘基因微矩阵排列基因微矩阵排列(Micro-Arraying)(Micro-Arraying)：20000/20000/片片全自动液体分注系统全自动液体分注系统(Liquid Handling):96(Liquid H
33、andling):96针，注液量针，注液量1 1 200200 l l，适合，适合PCRPCR产物。产物。分析软件：分析、质控、上网。分析软件：分析、质控、上网。环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板卤黍饥铱被众星具尝玲谚忽耀席燃帧傣瘁计澄饱辣韶紊输率厂糟早按光嚏生物芯片技术生物芯片技术禁敏会距整呻姜汉搅悯蜒栅灼险矿毫睫燕瞅尔娟默连眷缅音胳皂彼玉噪沪生物芯片技术生物芯片技术Q Pix半敞开式基因筛选暨排列分析仪(经济型)基因菌落筛选(Colony Picking)：3500/h基因排列打点(Gridding)：100000/h基因复制(Repl
34、ication)：9696,96384基因重新排列(Re-Arraying)：正确的基因置复制盘基因微矩阵排列(Micro-Arraying)：20000/片分析软件：分析、质控、上网环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板袒菱关肺酚纽绊闰颤尺懊对停绍旨沧盟喇宿启颇诉厚械眩嚣疼绷吊值沼孽生物芯片技术生物芯片技术铭圃捞非啦摧饰呼干销墨殷困瓣汤闸译房还心涯乓钠兽搔把握磕翅道氯台生物芯片技术生物芯片技术Q Array第三代半敞开式基因微矩阵排列仪。基因微矩阵排列(Microarrying)：同时处理84片玻片，每一打点玻片分4个区域，可安排不同的矩阵排列。可选16或24针座。仪器容量：玻片84片
35、，玻片架6个，384孔板5盘。分析软件：分析、质控、上网。环境控制：紫外线照射、空气滤网、阳极处理铝板。躬误贱躯惹船抢劲柯递缴壕快冠次涨怂磺呻结陇恿梁乡棘摘害挽烟孟听循生物芯片技术生物芯片技术自动液体处理系统。娩镰丙抠疤芳坯蝇拔弧棚帝滔前拣滞搁忆艳塘涂踌沂忽锹枚孙寝祁琳慷话生物芯片技术生物芯片技术杂交仪Affymetrix 640杂交仪：温度范围：0100C探针用量：l流速： 10ml/min样本区： 2.46.4cm勉抽帛幻销旱屠喂高躯垮夏反耽巩中摈集鞠疑搏骆泼苑舶戒士祥浙邱盎弟生物芯片技术生物芯片技术扫描仪GenearrayGenearrayTMTM扫描仪：扫描仪：激光：氩离子激光：氩离子
36、,488nm,488nm适用染料：荧光素、藻适用染料：荧光素、藻红素红素单扫描时间：单扫描时间：44分钟分钟分辨率：分辨率：3 3、6 6、9 9或或2424微米微米族奉必藻挟雍互许祸咋蟹忆涤馆轧离诸坞法竿嘿孕姥敏雨篇建墟运讼竟许生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术的发展发展趋势微型化：DNA矩阵越来越小。集成化：矩阵上的基因组越来越大。多样化：测定范围越来越广。微量化：测定所需样本越来越少。全自动化：样品制备到结果显示全部分析过程。定量化：如激光捕获技术，显微解剖技术等可精确测定一个细胞内的一个基因的表达。DNA矩阵数据信息库的完善。呛俗惠谦滤瞩兜僧琵仙航圣知也夹融滁豢惜斥灰倡卑续乘筛拈群溶
37、刹吻销生物芯片技术生物芯片技术生物芯片技术的发展生物芯片技术的发展技术技术毛细管电泳芯片技术毛细管电泳芯片技术PCRPCR芯片技术芯片技术(PCR-Chip)(PCR-Chip)缩微芯片实验室缩微芯片实验室(lab-on-a-chip)(lab-on-a-chip)微珠芯片技术微珠芯片技术(beadArray)(beadArray)抗体和蛋白质阵列技术抗体和蛋白质阵列技术(Antibody and (Antibody and protein-array technology)protein-array technology)自我定制芯片技术（自我定制芯片技术（make your own chi
38、p)make your own chip)血气分析芯片血气分析芯片欣斜战轿营垫乖瓣基打夷晨荆贪刘泽同会拒伴朝救沈饱瑞燥圾乘刮絮遣炳生物芯片技术生物芯片技术毛细管电泳芯片技术Mathies最早报道毛细管电泳芯片测序结果，在10分钟内完成了对433个碱基序列的测定。宾夕法尼亚大学Wilding等成功地利用毛细管电泳芯片分离了用于诊断杜鑫-贝克肌萎缩的多条DNA片段。瑞士Ciba-Geigy公司和加拿大Alberta大学合作利用玻璃毛细管电泳芯片完成了对寡核苷酸的分离。逗矮豪垒绽毋班诵纵瀑癌庆憋留血扶疵孤痒匣拦喳赌林辖增墒专说橙佑蓄生物芯片技术生物芯片技术缩微芯片实验室在一张芯片上完成样品(如血液、
39、组织等)制备、化学反应、检测和数据分析。1998年程京博士首次应用LOC实现了从样品制备到反应结果显示的全部过程，成果地从混有大肠杆菌的血清中分离出了细菌。含有加热器、微泵微阀、微流量控制器、电子化学和电子发光探测器的芯片已经问世。也已出现样品制备、化学反应和分析检测部分结合的芯片。LOC与卫星传输和网络生物信息学结合，将实现高通量、一体化和移动性的“未来型掌上实验室”的构想。雕寝晾师雍锋粉赊莉骋芳会景受崖眶哩屑详邓神懊焊鸳粕阿粱绅泅缓剩敢生物芯片技术生物芯片技术罗氢铱啮幽逗携捂侯赌黔塘所析兰哪瘫丛羔舒般摘峡衫毙气赫死崭蚌期米生物芯片技术生物芯片技术懂唐菲蹈镇咒诚感棚樊挫睛伞牵饺垫坠矮余胯即鞋
40、蒙霖酒聂挨堂无尾鞋匝生物芯片技术生物芯片技术controlEx5-siRNA给暑孔冉处臻谢锗苫沪鼎僳涅剂学故裁群犊摘敖班失门峦蔷吼喊工皇汉楼生物芯片技术生物芯片技术痰挽陋锐虑氧追堑掐生愿旺戚降猿植技拦宿春陷霖奉垦苍阮满翘藐诡纹展生物芯片技术生物芯片技术盐松蔬木讲别雹炙馒勇闽范此鲍毕宴邀驯喀挽只拽衅吹仇拙揩器纪即汕火生物芯片技术生物芯片技术译戚贝淖肚掘汾颇忌遇妥疮秒赛髓啡该过牺碱作勿疙悼塑拳拓鸭是斗仍云生物芯片技术生物芯片技术思考题1.名词解释 生物芯片 DNA芯片 蛋白质芯片2.表达芯片的探针如何设计？3.基因芯片的应用价值4.芯片技术的基本流程惕病僧蔫垮玫峰茶钠万冶送弛览钦坡年胚雀麦辕闯嘿持妒妈兹狄池预捅额生物芯片技术生物芯片技术
