生物芯片biochip报告

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1、生物芯片（biochip）基因是什么DNA或蛋白质？几多试验？几多论争？是谁将谜底揭破？人们可能很容易把生物芯片与电子芯片联系起来。事实上，两者确有一个最基本的共同点：在微小尺寸上具有海量的数据信息。但它们是完全不同的两种东西，电子芯片上布列的是一个个半导体电子单元，而生物芯片上布列的是一个个生物探针分子。什么是生物芯片呢？简单说，生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品,然后由一种仪器收集信号,用计算机分析数据结果。生物芯片名词解释:生物芯片这一名词最早是在二十世纪八十年代初提出的，当时主要指分子电子器件。它是生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术。它

2、主要是指通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统，以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。主要特点：高通量：提高实验进程，利于显示图谱的快速对照和阅读。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度。自动化：减低成本和保证质量。载体材料：主要有半导体硅片、玻璃片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等，其中玻璃片最为常用。分类：根据固定在载体上的物质成分分类包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片，芯片实验室。根据用途分类生物电子芯片：用于生物计算机等生物电子产品的制造。生物分析芯片：用于各种生物大分子、

3、细胞、组织的操作以及生物化学反应的检测。前一类目前在技术和应用上很不成熟，一般情况下所指的生物芯片主要为生物分析芯片。根据作用方式分类主动式芯片被动式芯片affymetrix基因芯片（GeneChip）是生物芯片技术发展最成熟和最先实现商业化的产品。世界十大基因芯片研制单位简要情况一览生物芯片技术芯片方阵的构建样品的制备生物分子反应信号的检测。芯片制备一类是原位合成（即在支持物表面原位合成寡核苷酸探针），适用于寡核苷酸，通过光引导蚀刻技术。已有P53、P450，BRCAI/BRCA2等基因突变的基因芯片。原位光刻合成压电打印法(Piezoelectricprinting)一

4、类是预合成后直接点样，多用于大片段DNA，有时也用于寡核苷酸，甚至mRNA。是将提取或合成好的多肽、蛋白、寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等通过特定的高速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉，被国内外广泛使用。接触式点样非接触式点样样品制备生物样品往往是复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片反应，有时样品的量很小。所以，必须将样品进行提取、扩增。先对检测样品DNA/mRNA样本须先PCR扩增，获取其中的蛋白质或DNA、RNA，然后再被荧光素或同位素标记，以提高检测的灵敏度和使用者的安全性。最后与DNA探针杂交。发生杂交的探针上的荧光被激发

5、后被探测器检测到，检测到的荧光信号通过计算机软件处理后就可直接读出杂交图谱。检测仪器磷感屏成像系统荧光芯片扫描仪数据分析图像分析：激光扫描仪Scanner得到的Cy3/Cy5图像文件划格，确定杂交范围，过滤背景噪音，提取得到基因表达的荧光信号强度值，最后以列表形式输出。标准化处理：由于样本差异、荧光标记效率和检出率的不平衡，需对cy3和cy5的原始提取信号进行均衡和修正才能进一步分析实验数据，标准化正是基于此种目的。Ratio分析：Cy3/Cy5的比值，又称R/G值。一般0.5-2.0范围内的基因不存在显著表达差异，该范围之外则认为基因的表达出现显著改变。聚类分析：实际是一

6、种数据统计分析。通过建立各种不同的数学模型，可以得到各种统计分析结果，确定不同基因在表达上的相关性，从而找到未知基因的功能信息或已知基因的未知功能。应用领域基因表达水平的检测基因诊断药物筛选个体化医疗测序生物信息学研究临床应用疾病诊断药物筛选指导用药及治疗方案预防医学肿瘤治疗基因芯片技术通过对肿瘤基因表达谱分析,组成肿瘤基因诊断芯片,研究肿瘤基因的功能,既可用于肿瘤普查,又能达到早期诊断和早期治疗的目的。根据SARS冠状病毒的TOR2株为参考序列，通过设计出30条特异的60mer寡核苷酸（olige），制备olige基因芯片，可用于ＳＡＲＡ－Ｃｏｖ的检测。环境保护在环境保护

7、上，基因芯片也广泛的用途，一方面可以快速检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、动植物的污染和危害，同时也能够通过大规模的筛选寻找保护基因，制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基因产品。司法基因芯片还可用于司法，现阶段可以通过DNA指纹对比来鉴定罪犯，未来可以建立全国甚至全世界的DNA指纹库，到那时以直接在犯罪现场对可能是疑犯留下来的头发、唾液、血液、精液等进行分析，并立刻与DNA罪犯指纹库系统存储的DNA“指纹”进行比较，以尽快、准确的破案。目前，科学家正着手于将生物芯片技术应用于亲子鉴定中，应用生物芯