生物芯片的相關介紹
更新時(shí)間：2022-01-18 點擊次數：1705
什(shén)麽是生物芯片呢(ne)？
簡單說，生物芯片就是在一塊玻璃片、矽片、尼龍膜等材料上(shàng)放(fàng)上(shàng)生物樣品，然後由一種儀器收集信号，用(yòng)計(jì)算(suàn)機分析數據結果。人們可能(néng)很(hěn)容易把生物芯片與電子芯片聯系起來(lái)，雖然，生物芯片和(hé)電子芯片确實有着聯系，但(dàn)它們是不同的兩種東西。生物芯片并不等同于電子芯片，隻是借用(yòng)概念，它的原名叫“核酸微陣列”，因爲它上(shàng)面的反應是在交叉的縱列中所發生。
生物芯片（biochip）是指采用(yòng)光導原位合成或微量點樣等方法，将大(dà)量生物大(dà)分子比如核酸片段、多肽分子甚至組織切片、細胞等等生物樣品有序地固化于支持物（如玻片、矽片、聚丙烯酰胺凝膠、尼龍膜等載體）的表面，組成密集二維分子排列，然後與已标記的待測生物樣品中靶分子雜(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(duì)雜(zá)交信号的強度進行快(kuài)速、并行、高(gāo)效地檢測分析，從(cóng)而判斷樣品中靶分子的數量
生物芯片技術源于核酸分子雜(zá)交。所謂生物芯片一般指高(gāo)密度固定在互相支持介質上(shàng)的生物信息分子（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），陣列中每個分子的序列及位置都是已知(zhī)的，并且是預先設定好(hǎo)的序列點陣，微流控芯片（microfluidic chips）和(hé)液态生物芯片是比微陣列芯片後發展的生物芯片新技術。生物芯片技術是系統生物技術的基本内容。
生物芯片主要特點是高(gāo)通量、微型化和(hé)自(zì)動化。生物芯片上(shàng)高(gāo)度集成的成千上(shàng)萬密集排列的分子微陣列，能(néng)夠在很(hěn)短時(shí)間内分析大(dà)量的生物分子，使人們能(néng)夠快(kuài)速準确地獲取樣品中的生物信息，檢測效率是傳統檢測手段的很(hěn)多倍。基因芯片是生物芯片技術中發展成熟和(hé)先實現(xiàn)商品化的産品。基因芯片是基于核酸探針互補雜(zá)交技術原理(lǐ)而研制的。所謂核酸探針隻是一段人工(gōng)合成的堿基序列，在探針上(shàng)連接上(shàng)一些(xiē)可檢測的物質，根據堿基互補的原理(lǐ)，利用(yòng)基因探針到(dào)基因混合物中識别特定基因。基因芯片，又稱DNA芯片，DNA微陣列（DNAmicroar ray），和(hé)我們日常所說的計(jì)算(suàn)機芯片非常相似，隻不過高(gāo)度集成的不是半導體管，而是成千上(shàng)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(lái)結合堿基互補序列的單鏈DNA，從(cóng)而确定相應的序列，通過這(zhè)種方式來(lái)識别異常基因或其産物等。目前，比較成熟的産品有檢測基因突變的基因芯片和(hé)檢測細胞基因表達水(shuǐ)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、生物分子反應和(hé)信号的檢測及分析。
目前制備芯片主要采用(yòng)表面化學的方法或組合化學的方法來(lái)處理(lǐ)固相基質如玻璃片或矽片，然後使DN*片段或蛋白(bái)質分子按特定順序排列在片基上(shàng)。目前已有将近40萬種不同的DNA分子放(fàng)在1平方厘米的高(gāo)密度基因芯片，并且正在制備包含上(shàng)百萬個DNA探針的人類基因芯片。生物樣品的制備和(hé)處理(lǐ)是基因芯片技術的第二個重要環節。生物樣品往往是非常複雜(zá)的生物分子混合體，除少數特殊樣品外(wài)，一般不能(néng)直接與芯片進行反應。要将樣品進行特定的生物處理(lǐ)，獲取其中的蛋白(bái)質或DNA、RNA等信息分子并加以标記，以提高(gāo)檢測的靈敏度。第三步是生物分子與芯片進行反應。芯片上(shàng)的生物分子之間的反應是芯片檢測的關鍵一步。通過選擇合适的反應條件使生物分子間反應處于*佳狀況中，減少生物分子之間的錯配比率，從(cóng)而獲取能(néng)反映生物本質的信号。基因芯片技術的後一步就是芯片信号檢測和(hé)分析。目前常用(yòng)的芯片信号檢測方法是将芯片置入芯片掃描儀中，通過采集各反應點的熒光強弱和(hé)熒光位置，經相關軟件分析圖像，即可以獲得有關生物信息。
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