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芯片检测

2018-06-02| 发布者: admin| 查看: 124

芯片检测摘要

 

核酸液相芯片

1.概念和原理

液相芯片,又称悬浮阵列、流式荧光技术,是基于多功能流式点阵仪开发的多功能生物芯片平台,是目前唯得到权威机构和医学界共同认可用于临床诊断的生物芯片平台。液态芯片是一种全新概念的生物芯片。

该技术的核心是把微小的聚苯乙烯小球( 5.6 Um)用荧光染色的方法进行编码,然后将每种颜色的微球(或称为荧光编码微球)共价交联上针对特定检测物的探针、抗原或抗体。应用时,先把针对不同检测物的编码微球混合,再加入微量待检样本,在悬液中靶分子与微球表面交联的分子进行特异性地结合,在一个反应孔内可以同时完成多达1 00种不同的生物学反应。最后用分析软件进行分析,仪器通过两束激光分别识别编码微球和检测微球上报告分子的荧光强度。分子杂交或免疫反应是在悬浮溶液中进行,检测速度极快,而且可以在一个微量液态反应体系中同时检测多达100个指标。

2.科研和临床应用

核酸液相芯片是一项得到了国内外的权威机构和医学界共同认可,用于临床诊断的生物芯片平台。目前已经开发出常见呼吸道病毒、常见腹泻病原体、常见脑脊液病原体等一系列检测试剂盒,可以用于临床样本检测.

   

细胞因子芯片

1.概念和原理

 细胞因子检测是判断机体免疫功能的一个重要指标,在疾病的诊断、病程观察、疗效判断及细胞因子治疗检测方面有重要意义。利用细胞因子芯片可以同时对体内上百种的细胞因子进行检测,并且有高通量、高速度、高灵敏度、重复性好、灵活性好、线性范围广、测定范围广的特点。

细胞因子芯片采用了夹心法,事先把微小的聚苯乙烯小球( 5.6 ym)用荧光染色的方法进行编码,然后将每种颜色的微球(或称为荧光编码微球)共价交联上针对特定细胞因子的抗体。应用时,先把针对不同检测物的编码微球混台,再加入微量待检样本,在悬液中细胞因子与微球表面交联的抗体进行特异性地结合,在一个反应孔内可以同时完成多达1 00种不同的生物学反应。最后用分析软件进行分析,仪器通过两束激光分别识别编码微球和检测微球上报告分子的荧光强度,以此来检测待测物中的细胞因子。免疫反应是在悬浮溶液中进行,检测速度极快。

2.科研和临床应用

慢性炎症性疾病诊断,如常见肿瘤、肝炎、肠炎、肾炎等;自身免疫性疾病及其病程监控和预后判断;药物临床实验和药物代谢研究;细胞信号转导通路分子的研究。  
  

基因表达谱芯片   

1.概念和原理

 基因表达谱芯片是一种高通量检测所有已知基因转录本水平的技术。以固化在芯片上cDNA或寡核苷酸片段为探针,同时与带不同荧光分子标记的待测样品和对照样品的mRNA杂交,通过检测样品与探针杂交的荧光强度的比值,分析基因表达水平的变化。广泛用于分析生物对象在特定生理病理条件下的mRhIA表达变化,以及这些变化对细胞生长、发育、分化和凋亡以及人类疾病发生过程中的作用。

2.科研和临床应用

疾病研究:研究疾病基因表达的时空特点,揭示疾病的分子基础,寻找疾病分型的分子指标,以及研究疾病治疗前后的基因表达差异,从基因组学上评估其时效性。临床诊断:基因诊断,了解临床诊断的分析基础研究。药物筛选:药物药理机制分析,药物的毒理研究。

 

SNP芯片 

1.概念和原理

    单核苷酸多态性( single nucleotide polymorphismSNP)是指基因组单个核苷酸的变异,它是最微小的变异单元,是由单个核苷酸置换、颠换、插入或缺失所形成的变异形式。人类基因组序列的0.1%-0.2%在人种、人群和个体之间存在的DNA序列差异,已发现的SNP数量超过3000万,许多的这些SNP可引起不同的遗传性状。SNP芯片敏感、可靠、高效地实现全基因组水平的SNP分型检测,在疾病基因组(如疾病易感性)、药物基因组(药效、药物代谢差异和不良反应)和群体进化等研究中具有重大意义。

通过Nsp lSty 1分别单酶切水解基因组DNA,然后通过DNA接头(adapter)连接,PCR单引物扩增后,对产物进行片段化和末端标记,与微阵列苍片杂交,用高解析度芯片扫描仪(如Agilent SureScan基因芯片一微阵列扫描仪)检测杂交信号。

2.科研和临床应用

 遗传图谱绘制的标记;疾病风险评估和疾病易感基因的鉴别;药物基因组学研究、新药筛选和个体化治疗;药物代酣和药物遗传学;法医鉴定和个体识别;群体遗传学研究和遗传多态性分丰斤:物种鉴定和菌种鉴定等。 
 

miRNA芯片

1.概念和原理

    基于线性扩增技术,特异性的miRNA引物通过互补结合至miRNA上,并在T4连接酶的作用下,将Cy3标记的UTP整合到RNA扩增产物序列中,将反转录好的RNA序列与含有不同miRNA序列的芯片杂交,芯片洗涤、扫描后进行数据分析,获得rniRNA表达差异。  

2.科研和临床应用

 生物分子标志物筛选;分子诊断;药物治疗效果评价和疾病预后判断;microRNA分子靶点。

 

lncRNA芯片

1.概念和原理

长链非编码RNA (longnoncoding RNA,IncRIxIA)指的是转录本长度在200-100000
nt
之间的RNA分子。它们位于细胞核或胞质内,不编码蛋白质,种类远远超过编码RNA,以RNA形式在多种层面上参与细胞内多种过程调控,如表观遗传学、转录调控及转录后调控等。近年来的研究表明,ncRNA参与了×染色体沉默、基因组印记以及染色质修饰、转录激活、转录干扰、孩内运输等多种重要的调控过程。IncRNA的这些调控作用已经引起人们广泛的关注,或为非编码RNA研究领域的一个热点。传统的IncRlxIA筛选方法(SELEX等)效率低下,假阳性率高:而基因芯片具有覆盖全面、高效、准确的特点,因此用基因芯片来筛选IncRNA是种准确快捷的方法。

 利用T7-oligo (dT)引物和T7随机引物对总RNA进行逆转录,合成双链DNA转录模板后,体外转录成cRNA。以cRNA为模板,Random
Primer
为引物进行反转录,得到的cDNA。再以cDNA产物为模板,Random Primer为引物,用Klenow Fragment酶合成cDNA互补链,并掺入带有荧光基团昀Cy3-dCTPCy5-dCTP,与微阵列芯片杂交,用高解析度芯片扫描仪检测杂交信号。

2.科研和临床应用

快速高通量地发现与特定生物学过程或者疾病相关的IncRNA的表达变化,寻找癌症诊断标志物和潜在的药物靶点。

研究肿瘤发生过程中伴随的基因变化,如染色体的畸变等;通过研究基因拷贝数目的变化,寻找新的原癌基因或抑癌基因;揭示生物体抗药性的机制及代谢过程中可能发生的基因组变化;发现新的生物标记,可用于临床诊断、疾病的分型等;分析微生物进化及功能研究;进行人类基因组微缺失和微扩增的研究。

 

DNA甲基化芯片

 1.概念和原理

DNA甲基化是表观遗传学的重要调控方式,在维持正常细胞功能、遗传印记、胚胎发育以及人类肿瘤发生中起到重要作用。

基因组DNA起声打断后,用重亚硫酸盐处理,全基因组扩增和酶切片断化后,与芯片上的等位基因特异性引物退火、杂交,用高解析度芯片扫描仪检测杂交信号。

2.科研和临床应用

全基因组范围内检测甲基化位点;研究启动子甲基化对基因的调控;比较不同细胞、组织、肿瘤的甲基化图谱;寻找疾病诊断和预后的分子靶点。



 

    



 

 



 



 

 

 

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