博奥生物有限公司过涛

生物芯片技术在健康管理中的应用,过涛博士博奥生物有限公司生物芯片北京国家工程中心,2,纲要,生物芯片技术简介博奥生物自主研发的生物芯片平台生物芯片技术在健康管理中的应用个体遗传检测健康风险因素代谢分子标记检测监控健康动态遗传、分子标记检测辅助个性化诊疗下一代生物芯片技术展望,3,3,对照样品,实验样品,基片,微阵列芯片的制作和工作原理,4,生物芯片技术简介,定义：能对小分子、生物大分子、细胞和组织等进行高通量、快速、并行处理和分析的微型器件。分类微阵列生物芯片微型芯片实验室基因芯片蛋白芯片细胞芯片组织芯片,5,生物芯片技术优点,高通量、并型化、快速灵敏的检测工具集成化试剂仪器软件的检测平台丰富多样的应用领域提供更高性价比的检测工具来自工业界的支持和推动已成为成熟的科研工具已逐渐出现临床用生物芯片检测产品,6,生物芯片对科研的促进,76000多篇相关论文其中1000多篇发表在顶级学术刊物上,7,2003年10月，中心研发设施建成并投入运行，其功能包括基础研究、产品开发、生物芯片、仪器及设备试生产和生产、市场营销、售后服务和运行保障。基地占地 67 亩，总建筑面积为 23,647 平方米。2007年通过发改委验收。,博奥生物暨生物芯片北京国家工程研究中心,8,8,自主研发的微阵列生物芯片产品,9,自主研发的微型芯片实验室系统,10,10,LuxScan 10K-B,LuxScan 10K-A,SlideWasher 8,AutoVortex 3,Extractor 36,GeneChip Personal System,BioMixer II,ChemLite 88,RT-Cycler,SmartMixer 24,PersonalArrayer 16,EcoSampler,SmartArrayer 48,SmartArrayer 136,自主研发的生物芯片配套仪器设备,11,11,四位一体的生物芯片应用研究平台,12,荣获2007年度国家技术发明奖二等奖,13,13,杂交,扫描,图像分析,生物信息学,1、作为亚洲唯一被邀请的单位，博奥生物的系统化微阵列生物芯片和相关仪器设备平台技术在2006年美国FDA组织实施的微阵列芯片质控项目中取得了令人满意的结果，两篇相关文章发表在2006年9月的 Nature Bio-technology 上。,点样,2、Nature全球推荐，入选国际主流技术平台，已成功为国际制药企业等数百家公司和大学提供高质量服务。,2006年成功参加国际MAQC质控项目,14,生物芯片技术在健康管理领域的应用,生物芯片用于个体遗传检测生物芯片用于个体健康状态监测生物芯片用于个性化诊疗,15,生物芯片在个体遗传检测中的应用,基因芯片通用高通量SNP检测生物芯片专用遗传性疾病检测生物芯片专用复杂疾病相关基因检测生物芯片专用基因分型生物芯片应用领域大规模疾病对照关联分析遗传性疾病检测复杂疾病相关遗传标记检测药物敏感性遗传标记检测,16,高通量：5小时内同时检测GJB2, GJB3, SLC 26A4 和 12S rRNA 等4个基因中的10个基因突变位点高精确度：解放军301医院对515例临床样本作双盲对照实验表明芯片检测与测序法检测符合率为100操作简便：操作步骤少、软件自动分析杂交结果,激光共焦扫描仪,自动判读软件,芯片试剂盒,芯片杂交仪,医疗器械证书,Human Mutation, 29:306-314, 2008,235delC/299delAT heterozygote,235delC homozygote,235delC heterozygote,芯片洗干仪,遗传性耳聋基因检测芯片,17,晶芯 HLA分型检测基因芯片系统,点样仪,芯片杂交仪,激光共焦扫描仪,2500人份芯片,专用分型软件,医疗器械证,高精度：分型精度国际最高（99 ） 高通量：分析通量国际最高（一次10,000个样品） 低成本：分析每份样品节省1/3开销（近￥150） 可靠性：已连续两年为中华骨髓库使用（分析样品近30,000份） 辐射性：已签署向西班牙出口 9 套系统的协议,Molecular Immunology, 40: 501-507, 2003.,18,复杂疾病相关SNP检测芯片, 1000 基因 3000 SNP位点涉及多种常见复杂疾病,19,个体遗传标记健康风险预测技术,大规模病例对照分析结果整理筛选疾病相关候选遗传标记建立生物芯片检测平台，实现高通量、可靠、高性价比检测工具在目标人群大量样本中进行检测和验证分析和构建复杂疾病多遗传因子风险预测模型建立个体遗传检测健康风险预测体系,20,生物芯片在健康状态监控中的应用,健康状态相关分子标记mRNA表达调控转录调控因子miRNA表达调控染色体拷贝数变化DNA甲基化蛋白质、抗体表达外源性细菌、病毒,21,314K313K315K341K317K321K316K319K323K338K344K313N315N323N318N341N317N319N321N318K314N338N316N344NNL5NL7NL6NL9NL8,down,up,non,149 mRNAs,聚类分析,FDR 挑选,芯片 数据预处理,肝癌、癌旁及正常组织的基因表达谱分析,International Journal of Cancer, 2008, in press,癌,癌旁,正常,22,22,酵母转录因子活性谱芯片（含 96 个转录因子 ）,Journal of Proteome Research, 2007, accepted.,高通量：一次可分析若干个专录因子的结合活性 可靠性：已通过大量标品和实际样品的确认和验证辐射性：为药物研发和疾病机理研究所需的系统信号 通路共筑图提供了很好的技术平台，已为若 干研究单位提供了相关技术服务,人转录因子活性谱芯片（含 248 个转录因子 ）,Journal of Proteome Research, 2008, accepted.,小鼠转录因子活性谱芯片（含 200 个转录因子 ）,Journal of Proteome Research, 4:1451-1456, 2005.,转录因子活性谱芯片,23,包含有人、大鼠、小鼠 743 条miRNA 探针的 miRNAs 表达谱芯片，是目前国内构建的涉及miRNA数目最多、质量最好的miRNA表达谱芯片。,Cancer Research, 68(1):26-33, 2008,miRNA微阵列芯片: 食管癌 vs. 癌旁组织,24,24,晶芯 抗核抗体谱检测芯片,系统性硬皮病,系统性红斑狼疮,自动判读软件,激光共焦扫描仪,高通量：同时检测 8 种抗核抗体（SSA52, SSA60, SSB, Sm, RNP68, Scl-70, Jo-1和 centromere）快速分析：全部检测时间仅为 2 小时半定量：该产品可以通过与特定参照比较得出半定量结果高特异性和高灵敏度：只需要提供 0.2 L 患者血清即可进行检测，而采用传统ELISA 法0.2 L 患者血清只能检测 1 种抗核抗体,医疗器械证,25,生物芯片技术在个性化诊疗中的应用,个性化诊疗相关分子标记DNA、SNP、突变位点mRNA表达谱miRNA蛋白质、抗体外源性细菌、病毒应用疾病分子分型药物敏感性分析预后分析传染病病原体分析,26,易转移 不易转移,Breast Cancer Research and Treatment, 68(1):26-33, 2007,用基因表达谱芯片进行乳癌转移预报,27,敏感 不敏感,敏感,不敏感,285个差异表达基因,基因表达谱芯片评价乳癌治疗的敏感性,28,Cancer Research, 68(1):26-33, 2008,用miRNA预测食道癌术后病人的存活期,29,扫描仪,判读软件,基因芯片试剂盒,样品制备仪,杂交仪,通 量：两个一线抗结核药；速 度： 6 小时 versus 传统 6 周；灵敏度：125 CFU/反应；特异性：严谨的各步骤对照；自动判读； 防PCR污染。,能够快速检测结核杆菌多药耐药（利福平、异烟肼），基于rpoB/katG/inhA的基因突变。分离株或者痰样本均可检测。,芯片洗干仪,结核耐药检测基因芯片,30,采用不对称多重PCR扩增技术和基因芯片平台，可快速区分鉴定葡萄球菌属中的金黄色葡萄球菌、凝固酶阴性葡萄球菌和肠球菌中的属粪肠球菌、屎肠球菌 ，还可同时检测ermA、ermC、mecA、 msrA、aac(6)-aph(2) 等5个耐药基因。,高通量： 可以同时进行G细菌鉴定和耐药检测 高效率：获取最终结果由传统的 2-3 天缩短至 5 个小时 高精度：基于基因型检测原理，较传统的表型检测方法更为准确,细菌样品分离株,DNA 提取,靶基因扩增,图像扫描,结果分析,杂交反应,Diagnostic Microbiology and Infectious Disease, 59:149-156, 2007.Journal of Clinical Microbiolology, 45(11): 3514-3521, 2007.Antimicrobial Agents and Chemotherapy, 51(10): 37073713, 2007.,G+细菌鉴定与耐药检测基因芯片,31,能够同时鉴定拉米夫定和阿德福韦两种药物 4 个位点11 种基因型的耐药情况。,通 量：能够同时鉴定 2 种药物，11种基因型；速 度： 6 小时；灵敏度：1104 copy/ml；特异性：高。,204I,180M 204V,180M 204S,180M,点阵排布,敏感株,乙型肝炎病毒耐药检测基因芯片,32,下一代生物芯片技术发展展望,逐渐成熟的微阵列芯片技术集成化的生物芯片配套仪器设施自动化检测过程更可靠、更高效、更高性价比面向临床、专业医学检验机构方兴未艾的芯片实验室技术安全、高效、方便、可靠面向家庭、个人,33,33,样品制备,生化反应,结果检测,芯片实验室技术,DNA,RNA,34,34,芯片实验室研究,Lab o