《芯片原理与技术》课件组织芯片 and 细胞芯片

1、张彦婷郑州大学生命科学学院组 织 芯 片组织芯片技术的应用在新药研发过程中, 检测组织中新药靶基因的表达有助于新药发现在新药临床前安全评价研究中, 实验所用的动物数量多, 并要求采集多种动物脏器一、在药物发现中的应用二、组织芯片在肿瘤研究的应用组织芯片在肿瘤诊断中的应用肿瘤的早期诊断是医学研究的重点例：应用组织芯片技术研究人类胰腺癌中钙结合蛋白表达的生物学意义组织芯片技术的应用目的探讨钙结合蛋白在胰腺癌中的表达及生物学意义方法用组织微阵列技术构建包含51例胰腺癌, 6例慢性胰腺炎患者, 3例正常胰腺组织的60点阵的石蜡组织芯片。用免疫组化SP法检测该芯片中钙结合蛋白的表达, 分析其与胰腺癌临床

2、病理因素的关系。组织芯片技术的应用钙周期蛋白与胰腺癌发生、 发展有密切关系, 胰腺癌早期即发现有钙周期蛋白表达, 对胰腺癌的早期诊断有益组织芯片技术的应用阴性对照胰腺癌胰岛胰腺炎2.组织芯片在肿瘤分类中的应用不同分类的肿瘤由于其组织学类型和肿瘤细胞功能状态及其特异性受体的不同, 治疗方案、疗效及预后均不同。例：组织芯片用于乳腺癌分类组织芯片技术的应用方法将97例病人的乳腺癌组织制成组织芯片对肿瘤进行分型（ER-negative and ER-positive）利用组织芯片技术分析乳腺癌雌激素受体 (ER) 、血管内皮生长因子 (VEGF) 、环氧化酶2、p53、血小板源性生长因子、c-erbB

3、2及PR等7种肿瘤标志物免疫组织化学表达谱目的指导不同类型乳腺癌的个体化治疗及判断预后等方面组织芯片技术的应用Tissue microarray (TMA) for immunohistochemical analysisDifferential expression of seven biomarkers in ER-negative (A) and ER-positive groups (B)3.组织芯片在肿瘤的浸润转移研究中的应用例：KAI1/CD82蛋白表达与肝细胞癌侵袭转移组织芯片技术的应用方法收集肝细胞癌及癌旁肝组织155例，癌栓22例，肝内转移癌4例，肝外转移癌16例构建肝癌组织

4、芯片应用免疫组织化学方法检测肝癌组织芯片中样本KAI1/CD82蛋白的表达组织芯片技术的应用肝癌组织芯片组织芯片技术的应用组织芯片技术的应用肝细胞癌，KAI1/CD82蛋白弱阳性表达，肿瘤细胞胞质出现淡黄色颗粒癌旁肝组织，KAI1/CD82蛋白强阳性表达，肝细胞胞质出现棕黄色颗粒 结果：不伴有肝外转移、肝内转移肝细胞癌中KAI1/CD82蛋白表达率分别高于伴有肝外转移、肝内转移者4.组织芯片在肿瘤临床治疗研究中的指导作用目的：运用免疫组化方法检测60份淋巴瘤标本制成的组织芯片中穿孔素、颗粒酶B的表达和分布情况结果：42份B细胞淋巴瘤的瘤细胞均不表达穿孔素和颗粒酶B。10份外周T细胞淋巴瘤中8份

5、表达穿孔素,9份表达颗粒酶B。结论：穿孔素和颗粒酶B是鉴定活化的细胞毒性细胞的免疫标志物, 可作为 NK/T细胞淋巴瘤的诊断性标志物组织芯片技术的应用5.在临床肿瘤预后判断中的研究在判断肿瘤预后研究中, 组织芯片在寻找筛选预后判断标志物的过程中起重要作用。组织芯片技术的应用三、组织芯片在形态学教学中的应用组织胚胎学及病理学等形态教学是医学生教学中的基础教学传统制片方法耗时、 费力、 费资源，制出来的切片, 并不是每张切片上都有典型病变, 这对学生的学习非常不利。组织芯片技术的应用四、组织芯片在检测质量控制中的应用质量控制是免疫组织化学（IHC）面临的主要难题之一差异原因：实验室间抗原提取、染色

6、程序、使用的抗体和对染色结果的解释等方面外部质量保证内部质量保证组织芯片技术的应用用作免疫组织化学内对照的组织芯片的组成组织芯片技术的应用细 胞 芯 片 细胞芯片细胞芯片是一种高通量的技术,它能在芯片上实现对细胞的原位检测,以多参数高通量的形式直接获得与细胞相关的大量功能信息.同时,利用显微技术和纳米技术能精确地控制细胞内的生化环境,便于详细研究以揭示细胞内一系列过程和原理的本质.Ziauddin等2001年开发了一种细胞微阵列技术，可对哺乳动物细胞的基因功能进行高通量分析，能快速检测影响细胞表型和细胞内大量编码蛋白质的基因的功能。方法：将DNA或cDNA固定在玻片上，随后将玻片置于哺乳动物细

7、胞的培养液中。细胞附着在玻片上生长，经过2到3次分裂后，产生被转染的细胞组成的微阵列。因此也称为转染细胞微阵列。 细胞芯片芯片制备：将人胚肾HEK293细胞的cDNA克隆进入已带绿色荧光蛋白（GFP）报告基因的还原病毒质粒载体中，然后把纳升的病毒质粒DNA与凝胶水溶液混匀，用自动点样仪在玻片上点样阵列。干燥后，用类脂转染剂处理DNA斑点样品：培养在平皿中的人胚肾HEK293细胞转染：将玻片放在培养液中，细胞在质粒DNA和凝胶斑点上生长，经分裂2或3次后，产生了被转染的细胞检测：经激光照射，报告基因在被转染的细胞中表达后，可检测到绿色荧光 预实验 细胞芯片 预实验 细胞芯片具体应用：识别参与某些

8、细胞表型的基因产物 细胞芯片筛选能够增加酪氨酸激酶信号通路活性的蛋白为了便于用RNAi技术进行大规模高能量功能基因组学研究，Mousses等开发了高度平行的基于微阵列的分析技术。将溶于转染基质的siRNA点样于载玻片上覆盖单层贴壁细胞孵育以使之反向转染通过数字化图像分析工具在单细胞水平上评价基因沉默的效果 细胞芯片The RNAi microarray platform 细胞芯片e-GFP siRNA (2.5 ng) tagged with fluorescent rhodamine 细胞芯片细胞免疫芯片细胞免疫芯片是一新型的细胞芯片技术 , 是在蛋白质芯片的基础上发展起来的它是以细胞为研究

9、对象, 利用免疫学原理和微型化操作方法,实现对细胞样品的快速检测和分析。 细胞免疫芯片的原理将不同的抗原或抗体以较高密度固定在经过修饰的玻片等载体上并保持其活性不变, 形成抗原或抗体微阵列通过抗原或抗体微阵列和细胞悬液样品的反应捕获待测目的细胞靶向细胞将结合在微阵列的不同抗体或抗原点上完成对细胞分离、分类及检测目的, 或者继续对细胞样品进行标记和其他方面的后续研究细胞免疫芯片 细胞免疫芯片的特点具有较高的特异性;由于芯片的密度较高, 获得的信息量较大; 适用范围广; 操作简便灵活, 经济实用。细胞免疫芯片例：细胞免疫芯片在白血病免疫分型中的应用细胞免疫芯片方法：选用CD2，CD3，CD5，CD10，CD22，CD30，CD33，CD45，CDI17等抗体作为白血