DNA芯片技術(shù)、基因芯片、蛋白質(zhì)芯片的制作方法、原理和檢測(cè)方法。
生物芯片技術(shù)都包含四個(gè)基本要點(diǎn):芯片的制作、雜交或反應(yīng)、測(cè)定或掃描、數(shù)據(jù)處理。
具體而言,比較典型的DNA芯片制備方法有4種:
第一種方法是Affymetrix公司開(kāi)發(fā)的光引導(dǎo)原位合成法,該方法是微加工技術(shù)中光刻工藝與光化學(xué)合成法相結(jié)合的產(chǎn)物。
第二種方法是Incyte Pharmaceutical公司采用的化學(xué)噴射法,該方法是將合成好的核昔酸探針定點(diǎn)噴射到芯片上并加以固定化來(lái)制作DNA芯片。
第三種方法是斯坦福大學(xué)研制的接觸式點(diǎn)涂法。在DNA芯片制備中通過(guò)高速精密機(jī)械手的精確移動(dòng)讓移液頭與玻璃芯片接觸,而將DNA探針涂敷在芯片上。
第四種方法是通過(guò)使用4支分別裝有A,T,G,C核苷的壓電噴頭在芯片上并行地合成出DNA探針。根據(jù)芯片上的固定的探針不同,生物芯片包括基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、cDNA芯片,目前制備芯片的方法基本上可分為兩大類:一類是原位合成(in situ Synthesis);一類是合成后交聯(lián)(post-synthesis attachment)。它包括化學(xué)噴射法、接觸式點(diǎn)涂法。合成點(diǎn)樣法雖然芯片上探針的密度相對(duì)較低,每個(gè)樣品都要預(yù)合成、純化,在芯片制備前還需妥善保存合成的探針,但是它的最大優(yōu)點(diǎn)是操作簡(jiǎn)便。其中,接觸式點(diǎn)涂法的優(yōu)點(diǎn)是探針密度比較高,缺點(diǎn)是定量準(zhǔn)確性及重現(xiàn)性不好,打印針易堵塞且使用壽命有限。噴印法的優(yōu)點(diǎn)是定量準(zhǔn)確,重現(xiàn)性好,使用壽命長(zhǎng);缺點(diǎn)是噴印的斑點(diǎn)大,因此探針密度低,通常只有1平方厘米400點(diǎn)。
其基本原理和檢測(cè)方法如下:
采用光導(dǎo)原位合成或微量點(diǎn)樣等方法,將大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至組織切片、細(xì)胞等等生物樣品有序地固化于支持物(如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝膠、尼龍膜等載體)的表面,組成密集二維分子排列,然后與已標(biāo)記(熒光、地高辛、生物素)的待測(cè)生物樣品中靶分子雜交,通過(guò)特定的儀器比如激光共聚焦掃描或電荷偶聯(lián)攝影像機(jī)(CCD)對(duì)雜交信號(hào)的強(qiáng)度進(jìn)行快速、并行、高效地檢測(cè)分析。
基本原理:DNA與DNA,蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì),DNA與蛋白質(zhì)之間的相互作用。