高中生物 芯片的工作原理课件.ppt

生物芯片 biochip 技术 1 概念 生物芯片 biochip 是90年代中期发展起来的一项尖端技术 他以玻片 硅为载体 在单位面积上高密度地排列大量的生物材料 从而达到一次试验同时检测多种疾病或分析多种生物样品的目的 2 分类 基因芯片 蛋白芯片 微电子芯片 寡核苷酸芯片 生物苾片技术 4 生物芯片技术原理 将大量探针分子固定在支持物上 然后与标记的样品进行杂交 通过检测杂交信号的强弱进而判断样品中靶分子的种类和数量 基因 dna 芯片技术 概述 包括 杂交技术 核酸杂交探针标记技术 萤光探针标记法检测技术 激光共聚焦检测技术 特殊之处 微阵列技术和微点样技术 特点 微型化 集约化与标准化 使其具有小量 精确 光谱 全面 快捷和灵活的特点 从而实现 将整个实验室缩微到一片芯片上 的愿望 dna芯片制备原理 一 光引导原位合成技术在固定面上化学合成一系列寡核苷酸与游离的靶分子 dna或rna 杂交 一 亲和结合芯片 动画演示 采用这种技术生产的dna芯片探针阵列密度可以高达106 1010 cm2 即在1厘米见方的片基上排列几百万个探针 dna芯片制备原理 一 光引导原位合成技术在固定面上化学合成一系列寡核苷酸与游离的靶分子 dna或rna 杂交 一 亲和结合芯片 二 微量点样技术 这类dna芯片所用支持物为载玻片或尼龙膜 用电脑控制的机械手点上探针dna分子 点样量很小约为0 005微升优点 探针密度高 每平方厘米2500个探针 芯片制造速度快 缺点 探针需事先合成 纯化 定量准确性及重现性不好 三 化学喷射技术 将事先合成好的寡聚核苷酸探针喷射到芯片上指定的位置 优点 定量 准确 重现性好 使用寿命长缺点 喷印的斑点大 探针密度低 每平方厘米只有400个探针 样品制备 从血液或活组织中获取dna 杂交是一种斑点杂交技术 代表不同待检测基因的探针被固定在芯片上 而被检测核酸用放射性或萤光标记后与芯片的固相阵列杂交 dna芯片信号的检测系统 常见的是激光共聚焦检测系统 主要由激光共聚焦显微镜组成原理 将表面布满探针阵列的芯片置于恆温流动池上 池内为含有萤光标记的靶分子溶液 激发光从芯片背面射入 并在芯片与溶液界面聚焦 发射萤光由成像显微镜最终到达检测器 那些未结合到芯片探针上的标记分子由于不在聚焦部位 发射光即不能被检测到 分析系统 是一部高性能的计算机 其中最重要的是分析软件 对于大量的基因表达分析需要有全面智能化的分析辅助软件 蛋白芯片 1 蛋白芯片的原理 加血清样本 加荧光标记物 已点样好的芯片 2 蛋白芯片的应用 诊断疾病 如传染病 肿瘤 遗传病及心血管疾病等蛋白质相互作用研究蛋白质与dna相互作用研究 生物芯片的应用 一 dna序列分析 测序 原理是依靠短的标记寡核苷酸探针与靶dna杂交 利用杂交谱重建靶dna序列如有一个六核苷酸序列的靶基因 现以包含三核苷酸阵列的微芯片 内含43 64种核苷酸的探险针阵列 与之进行杂交反应结果 taaaacacgcga 被测样品原序列为 attgct 动画演示 二 基因表达分析 将不同条件下从生物体中转录出来的所有mrna经标记后 再与芯片上代表所有基因特征的寡核苷酸方阵进行杂交 通过分析杂交位点及其信号强弱 就可得出不同情况下每个基因是否表达及表达量为多少 三 基因诊断从正常人的基因组中分离出dna并与芯片上的特异性方阵杂交 可得到标准图谱 从病人基因组中分离dna并与芯片杂交就得到病变图谱 通过图谱的比较 分析 就可以得出病变的dna信息 部位 什么序列改变p53 hiv 1的芯片己有售 四