生物芯片技術(shù)及其進展VIP

1、生物芯片技術(shù)的主要內(nèi)容生物芯片技術(shù)的主要內(nèi)容 生物芯片的概念生物芯片的概念 生物芯片的基本原理生物芯片的基本原理 生物芯片的分類生物芯片的分類 生物芯片的發(fā)展歷程生物芯片的發(fā)展歷程 生物芯片的技術(shù)方法生物芯片的技術(shù)方法 生物芯片的應用生物芯片的應用生物芯片的定義生物芯片的定義 生物芯片（生物芯片（BiochipBiochip或或BioarrayBioarray）是指包是指包被在固相載體上的高密度被在固相載體上的高密度DNADNA、抗原、抗抗原、抗體、細胞或組織的體、細胞或組織的微點陣微點陣( (microarraymicroarray）。）。 生物芯片的種類：包括生物芯片的種類：包括DNADN

2、A芯片、抗原芯芯片、抗原芯片、抗體芯片、細胞芯片、組織芯片等。片、抗體芯片、細胞芯片、組織芯片等。 19981998年世界十大科技突破之一。年世界十大科技突破之一。 未來十年最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。未來十年最具發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)。生物芯片的定義生物芯片的定義 BioBio：詞素生.，生物.; ChipChip：屑晶片, 薄片; 電子集成電路片; 英漢計算機名詞芯片 ArrayArray：陣,列,排列,配置,系,組,級數(shù),芯片生物芯片的概念生物芯片的概念集成集成12345678910111213141516171819202122XYPDGFBEGFR1PDGFRAMETFGFR2WNT1MYBHER2

3、YES1HRAS1CND1RAF1GLIMYCMDM220q13RELMYCL1FGRFESABLINT2PIK3CANMYCAKT2FGFR1JUNBAKT1KRAS2CDK4AR生物芯片基本原理生物芯片基本原理生物芯片的特點生物芯片的特點 高度并行性：提高實驗進程、利于顯示圖高度并行性：提高實驗進程、利于顯示圖譜的快速對照和閱讀。譜的快速對照和閱讀。 多樣性：可進行樣品的多方面分析，提高多樣性：可進行樣品的多方面分析，提高精確性，減少誤差。精確性，減少誤差。 微型化微型化：減少試劑用量和反應液體積，提：減少試劑用量和反應液體積，提高樣品濃度和反應速率。高樣品濃度和反應速率。 自動化自動化：

4、降低成本，保證質(zhì)量。：降低成本，保證質(zhì)量。 高通量高通量生物芯片的分類生物芯片的分類 尚未統(tǒng)一。尚未統(tǒng)一。 廣義上：矩陣型芯片、處理型芯片廣義上：矩陣型芯片、處理型芯片 固化材料：基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、固化材料：基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細胞芯片、組織芯片細胞芯片、組織芯片 用途分類用途分類生物芯片研究的歷史生物芯片研究的歷史 1991 1991 AffymatrixAffymatrix公司公司S Stephen Fodor:tephen Fodor:光刻與光化光刻與光化學技術(shù)、學技術(shù)、 多肽和寡聚核苷酸微陣列。多肽和寡聚核苷酸微陣列。DNA ChipDNA Chip概念概念 StanfordSt

5、anford大學大學BrownBrown實驗室：預先合成實驗室：預先合成，機械手陣列機械手陣列 1995 1995 SchenaSchena等等：基因表達譜：基因表達譜 1996 1996 Chee et alChee et al：DNADNA測序測序 1996 1996 Cronin et alCronin et al：突變檢測突變檢測 1996 1996 Sapolsley & LipshutzSapolsley & Lipshutz：基因圖克隆基因圖克隆 1996 1996 Shalon et alShalon et al：復雜復雜DNADNA樣本分析樣本分析 1996

6、1996 Shoemaker et alShoemaker et al：缺省突變定量表型分析缺省突變定量表型分析分類（根據(jù)應用）分類（根據(jù)應用） 基因變異檢測芯片基因變異檢測芯片疾病檢測疾病檢測( (如如HIVHIV、P53P53基因、結(jié)核桿菌基因、結(jié)核桿菌) )法醫(yī)鑒定法醫(yī)鑒定( (如如DNADNA指紋圖譜指紋圖譜) ) 表達譜芯片表達譜芯片腫瘤相關(guān)基因腫瘤相關(guān)基因( (正常與腫瘤組織表達差異正常與腫瘤組織表達差異) )藥物篩選藥物篩選( (培養(yǎng)細胞藥物刺激前后表達差異培養(yǎng)細胞藥物刺激前后表達差異) )發(fā)育發(fā)育( (同一組織不同發(fā)育時期基因表達差異同一組織不同發(fā)育時期基因表達差異) )組織發(fā)

7、生組織發(fā)生( (不同組織或器官的基因表達差異不同組織或器官的基因表達差異) )分類（根據(jù)工藝和載體）分類（根據(jù)工藝和載體） 原位合成法：原位合成法：密集程度高，可合成任意序密集程度高，可合成任意序列的寡聚核苷酸，但特異性較差，寡聚核苷列的寡聚核苷酸，但特異性較差，寡聚核苷酸合成長度有限，且隨長度增加，合成錯誤酸合成長度有限，且隨長度增加，合成錯誤率增高。成本較高，設計和制造較煩瑣費時。率增高。成本較高，設計和制造較煩瑣費時。 DNADNA微矩陣法微矩陣法：成本低，易操作，點樣密度成本低，易操作，點樣密度通常能滿足需要。芯片的載體需表面緊質(zhì)、通常能滿足需要。芯片的載體需表面緊質(zhì)、光滑的固體，如硅

8、，陶，玻璃等，光滑的固體，如硅，陶，玻璃等，DNADNA微矩陣微矩陣芯片常用玻片為載體。芯片常用玻片為載體。D N A C h ip s P ro te in C h ip s L a b C h ip sB io c h ip s分類（根據(jù)分類（根據(jù)DNADNA成分）成分） 寡聚核苷酸或寡聚核苷酸或DNADNA片段：約片段：約2020 2525個核個核苷酸堿基，常用于基因類型的分析，苷酸堿基，常用于基因類型的分析，如突變、正常變異（多態(tài)性）。如突變、正常變異（多態(tài)性）。 全部或部分全部或部分cDNAcDNA：約約500500 50005000個核苷個核苷酸堿基，通常用于兩種或以上樣本的酸堿基

9、，通常用于兩種或以上樣本的相關(guān)基因表達分析。相關(guān)基因表達分析。Comparison of DNA Chip Technologies Sensitivity of DNA chip based assays is a function of: Probe and target DNA/RNA (Complexity) Chip surface (autofluorescence & non-spec. bkg) Attachment chemistry/methodology (hyb. efficiency & crosshyb.) Hybridization efficie

10、ncy (lots of factors) Detection technology (signal type, efficiency, noise)基因芯片的種類基因芯片的種類 Science ChipScience Chip：生物分析和診斷。生物分析和診斷。 Nutri ChipNutri Chip：食物分析、轉(zhuǎn)基因、污染檢測。食物分析、轉(zhuǎn)基因、污染檢測。 Leuko ChipLeuko Chip：血液分析、病毒分析、血液分析、病毒分析、HLAHLA分析。分析。 Aqua ChipAqua Chip：水質(zhì)分析。水質(zhì)分析。 Secure ChipSecure Chip：含含DNADNA的物質(zhì)

11、鑒定。的物質(zhì)鑒定。 Chromo ChipChromo Chip：基因分析和染色體序列?；蚍治龊腿旧w序列。 Prokaryo ChipProkaryo Chip：原核生物、獸醫(yī)、環(huán)保等。原核生物、獸醫(yī)、環(huán)保等。 芯片制備：微點陣芯片制備：微點陣 樣本制備：樣本制備：DNADNA提純、擴增、標記提純、擴增、標記 雜交：樣本與互補模板形成雙鏈雜交：樣本與互補模板形成雙鏈 檢測：共聚焦掃描，雙色激光檢測：共聚焦掃描，雙色激光 數(shù)據(jù)處理：定量軟件，數(shù)據(jù)庫檢索，數(shù)據(jù)處理：定量軟件，數(shù)據(jù)庫檢索，RNARNA印跡等。印跡等。 結(jié)果分析結(jié)果分析 細胞細胞對對mRNA進行標記進行標記雜交雜交基因表達資料基因

12、表達資料生物芯片的制作步驟生物芯片的制作步驟 生物芯片分析生物芯片分析 1 1、測定過程應包括五個、測定過程應包括五個基本步驟：基本步驟：需解決的生物學問題需解決的生物學問題樣本制備樣本制備生物化學反應生物化學反應檢測檢測數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析2 2、生物學系統(tǒng)控制必須精確地與檢測目的相匹配。、生物學系統(tǒng)控制必須精確地與檢測目的相匹配。3 3、生物學樣本必須精確地與生物學種類相匹配。、生物學樣本必須精確地與生物學種類相匹配。4 4、所有基因分析必須平行處理。、所有基因分析必須平行處理。5 5、基因分析技術(shù)必須適合微型化和自動化。、基因分析技術(shù)必須適合微型化和自動化。6 6、平行格式必須精確的依據(jù)生物

13、學樣本的次序。、平行格式必須精確的依據(jù)生物學樣本的次序。7 7、檢測系統(tǒng)必須能精確地獲得數(shù)據(jù)。、檢測系統(tǒng)必須能精確地獲得數(shù)據(jù)。8 8、檢測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)必須能被精確地控制和重復。、檢測系統(tǒng)獲得的數(shù)據(jù)必須能被精確地控制和重復。9 9、兩種或以上平行數(shù)據(jù)組比較應受到單、兩種或以上平行數(shù)據(jù)組比較應受到單 個實驗所固有特性的限制。個實驗所固有特性的限制。1010、絕對比例關(guān)系只存在于組合實驗的平、絕對比例關(guān)系只存在于組合實驗的平 行數(shù)據(jù)組內(nèi)。行數(shù)據(jù)組內(nèi)。1111、平行格式包括內(nèi)在和外部的整個系統(tǒng)、平行格式包括內(nèi)在和外部的整個系統(tǒng) 誤差的分析因素。誤差的分析因素。1212、在每個系統(tǒng)模塊中采集到該系統(tǒng)所

14、有、在每個系統(tǒng)模塊中采集到該系統(tǒng)所有 變量的四維數(shù)據(jù)時，才能稱為完成生變量的四維數(shù)據(jù)時，才能稱為完成生 物系統(tǒng)平行基因分析。物系統(tǒng)平行基因分析。生物芯片技術(shù)的生物芯片技術(shù)的1212條原則只是一個基本條原則只是一個基本框架。其術(shù)語的詳細定義和有關(guān)理論可框架。其術(shù)語的詳細定義和有關(guān)理論可參見參見/schena//schena/ 原位合成法（原位合成法（in situ synthesis):in situ synthesis):又又可分為可分為原位光控合成法和原位標準試劑合成法。適用原位光控合成法和原位標準試

15、劑合成法。適用于寡核苷酸，使用光引導化學原位合成技術(shù)。于寡核苷酸，使用光引導化學原位合成技術(shù)。是目前制造高密度寡核苷酸最為成功的方法。是目前制造高密度寡核苷酸最為成功的方法。 合成后交聯(lián)（合成后交聯(lián)（post-synthetic attachment):post-synthetic attachment):利用利用手工或自動點樣裝置將預先制備好的寡核手工或自動點樣裝置將預先制備好的寡核苷酸或苷酸或cDNAcDNA樣品點在經(jīng)特殊處理過的玻片或其樣品點在經(jīng)特殊處理過的玻片或其他材料上。主要用于診斷、檢測病原體及其他他材料上。主要用于診斷、檢測病原體及其他特殊要求的中、低密度芯片的制備。特殊要求的中

16、、低密度芯片的制備。兩種制備方法比較 原位合成：原位合成：測序、查明點突變測序、查明點突變高密度、根據(jù)已知的高密度、根據(jù)已知的DNADNA編制程序編制程序制作復雜、價格昂貴、不能測定未知制作復雜、價格昂貴、不能測定未知DNADNA序列序列 合成后交聯(lián)：合成后交聯(lián)：比較分析比較分析制備方式直接和簡單，點樣的樣品可事先純化，制備方式直接和簡單，點樣的樣品可事先純化，交聯(lián)方式多樣，可設計和制備符合自己需要的芯片。交聯(lián)方式多樣，可設計和制備符合自己需要的芯片。中、低密度，樣品浪費較多且制備前需儲存大量樣品。中、低密度，樣品浪費較多且制備前需儲存大量樣品。雜交雜交 是芯片技術(shù)中除方陣構(gòu)建外最重要的一步是

17、芯片技術(shù)中除方陣構(gòu)建外最重要的一步液相中探針與液相中探針與DNADNA片段按堿基配對規(guī)則形成片段按堿基配對規(guī)則形成雙鏈反應。雙鏈反應。選擇雜交條件時，必須滿足檢測時的靈敏度選擇雜交條件時，必須滿足檢測時的靈敏度和特異性。使能檢測到低豐度基因，且能保和特異性。使能檢測到低豐度基因，且能保證每條探針都能與互補模板雜交。證每條探針都能與互補模板雜交。合適長度的合適長度的DNADNA有利于與探針雜交。有利于與探針雜交。溫度、非特異性本底等均會影響雜交結(jié)果。溫度、非特異性本底等均會影響雜交結(jié)果。最好在封閉循環(huán)條件下雜交，雜交爐。最好在封閉循環(huán)條件下雜交，雜交爐。樣本制備樣本制備 制備高質(zhì)量樣本是困難的但

18、又是極其重要的。制備高質(zhì)量樣本是困難的但又是極其重要的。制備細胞、組織或整個器官樣本應特別小心。制備細胞、組織或整個器官樣本應特別小心。溫度、激素和營養(yǎng)環(huán)境、遺傳背景、組織成分溫度、激素和營養(yǎng)環(huán)境、遺傳背景、組織成分等輕微改變都會使基因表達的結(jié)果發(fā)生明顯變等輕微改變都會使基因表達的結(jié)果發(fā)生明顯變化?；?。 用于基因類型分析的樣本是用于基因類型分析的樣本是DNADNA，用于表達研用于表達研究的樣本是究的樣本是cDNAcDNA。 樣本制備后應進行標記，通常為酶標記、熒光樣本制備后應進行標記，通常為酶標記、熒光標記和核素標記。標記和核素標記。結(jié)果分析結(jié)果分析 芯片與標記的靶芯片與標記的靶DNADNA或

19、或RNARNA雜交后，或與標記的雜交后，或與標記的靶抗原或抗體結(jié)合后，可采用下列方法分析處靶抗原或抗體結(jié)合后，可采用下列方法分析處理數(shù)據(jù)：理數(shù)據(jù)： 共聚焦掃描儀：應用最廣，重復性好但靈敏度共聚焦掃描儀：應用最廣，重復性好但靈敏度較低。較低。 質(zhì)譜法：快速、精確，可準確判斷是否存在基質(zhì)譜法：快速、精確，可準確判斷是否存在基因突變和精確判斷突變基因的序列位置。探針因突變和精確判斷突變基因的序列位置。探針合成較復雜。合成較復雜。 化學發(fā)光、光導纖維、二極管方陣檢測、直接化學發(fā)光、光導纖維、二極管方陣檢測、直接電荷變化檢測等。電荷變化檢測等。芯片掃讀裝置芯片掃讀裝置 根據(jù)采用的光電偶合器件，分為光電倍

20、根據(jù)采用的光電偶合器件，分為光電倍增管型和增管型和CCDCCD型。型。 根據(jù)激光光源，可分為激光型和非激光根據(jù)激光光源，可分為激光型和非激光型。型。 應用最為廣泛的是激光光源的共聚焦掃應用最為廣泛的是激光光源的共聚焦掃描裝置，分辨率、靈敏度極高，有良好描裝置，分辨率、靈敏度極高，有良好的定位功能，可定量，應用廣泛。的定位功能，可定量，應用廣泛。圖象分析 復雜的雜交圖譜一般需由圖象分析軟件復雜的雜交圖譜一般需由圖象分析軟件來完成。來完成。 分析軟件的功能：鑒定每個點陣、最大分析軟件的功能：鑒定每個點陣、最大限度消除本底熒光的干擾、解析多種顏限度消除本底熒光的干擾、解析多種顏色圖象、可標記或排除假

21、陽性、識別和色圖象、可標記或排除假陽性、識別和分析對照實驗是否成功、可將信號標準分析對照實驗是否成功、可將信號標準化等?；?。 圖象處理軟件必須具備提取基因庫和數(shù)圖象處理軟件必須具備提取基因庫和數(shù)據(jù)庫的能力。據(jù)庫的能力。質(zhì)量控制 實驗對照：實驗對照： 體外轉(zhuǎn)錄從體外轉(zhuǎn)錄從cDNAcDNA合成合成mRNAmRNA，參入標本中作為對照。參入標本中作為對照。此此mRNAmRNA不與點陣的核酸雜交。不與點陣的核酸雜交。 將不同濃度的不同基因參入標本中，可作為標本間將不同濃度的不同基因參入標本中，可作為標本間標準化的參照。標準化的參照。 用兩種不同吸收光譜的熒光素同時分析兩個標本，用兩種不同吸收光譜的熒

22、光素同時分析兩個標本，如果兩種熒光強度一致，可排除標本間變異因素。如果兩種熒光強度一致，可排除標本間變異因素。 用單一堿基錯配的寡核苷酸做對照可排除交叉雜交。用單一堿基錯配的寡核苷酸做對照可排除交叉雜交。 結(jié)果有效性的證實 在表達矩陣上，有時難于區(qū)分極其相似的序列，如在表達矩陣上，有時難于區(qū)分極其相似的序列，如基因族成員，亞類或異類的存在。基因族成員，亞類或異類的存在。 比較兩種不同比較兩種不同DNADNA序列表達水平時，有些參數(shù)如核序列表達水平時，有些參數(shù)如核苷酸的成分、二級結(jié)構(gòu)的存在和矩陣上苷酸的成分、二級結(jié)構(gòu)的存在和矩陣上DNADNA的長度的長度都會影響雜交。都會影響雜交。 證實矩陣分析

23、的結(jié)果可用證實矩陣分析的結(jié)果可用RT-PCR(RT-PCR(區(qū)別基因族成員區(qū)別基因族成員, ,比較不同比較不同DNADNA種系表達種系表達, ,證實基因變異或突變和精確證實基因變異或突變和精確測定測定DNADNA表達水平表達水平) )、Northern Blot(Northern Blot(證實某一基因證實某一基因的相對表達水平的相對表達水平) )、Western Blot(RNAWestern Blot(RNA表達是否達表達是否達到細胞中的蛋白水平到細胞中的蛋白水平) )、質(zhì)譜儀、質(zhì)譜儀( (證實矩陣結(jié)果是否證實矩陣結(jié)果是否在蛋白水平在蛋白水平) )等。等。 基因表達分析：腫瘤基因表達分析：

24、腫瘤 基因突變檢測：遺傳性疾病基因突變檢測：遺傳性疾病 測序、基因圖繪制和多態(tài)性分析：測序測序、基因圖繪制和多態(tài)性分析：測序 微生物菌種鑒定：毒力基因、抗藥基因微生物菌種鑒定：毒力基因、抗藥基因 藥物研究：新藥篩選、指導合理用藥藥物研究：新藥篩選、指導合理用藥 克隆選擇及文庫篩選克隆選擇及文庫篩選生物芯片技術(shù)的發(fā)展 發(fā)展趨勢發(fā)展趨勢微型化：微型化：DNADNA矩陣越來越小。矩陣越來越小。集成化：矩陣上的基因組越來越大集成化：矩陣上的基因組越來越大。多樣化：測定范圍越來越廣。多樣化：測定范圍越來越廣。微量化：測定所需樣本越來越少。微量化：測定所需樣本越來越少。全自動化：樣品制備到結(jié)果顯示全部分析

25、過程。全自動化：樣品制備到結(jié)果顯示全部分析過程。定量化：定量化：如激光捕獲技術(shù)，顯微解剖技術(shù)等可如激光捕獲技術(shù)，顯微解剖技術(shù)等可精確測定一個細胞內(nèi)的一個基因的表達。精確測定一個細胞內(nèi)的一個基因的表達。DNADNA矩陣數(shù)據(jù)信息庫的完善。矩陣數(shù)據(jù)信息庫的完善。生物芯片技術(shù)的發(fā)展生物芯片技術(shù)的發(fā)展 技術(shù)技術(shù)毛細管電泳芯片技術(shù)毛細管電泳芯片技術(shù)PCRPCR芯片技術(shù)芯片技術(shù)( (PCR-Chip)PCR-Chip)縮微芯片實驗室縮微芯片實驗室( (lab-on-a-chip)lab-on-a-chip)微珠芯片技術(shù)微珠芯片技術(shù)( (beadArray)beadArray)抗體和蛋白質(zhì)陣列技術(shù)抗體和蛋白質(zhì)

26、陣列技術(shù)( (Antibody and Antibody and protein-array technology)protein-array technology)自我定制芯片技術(shù)（自我定制芯片技術(shù)（make your own chip)make your own chip)血氣分析芯片血氣分析芯片毛細管電泳芯片技術(shù) MathiesMathies最早報道毛細管電泳芯片測序結(jié)果，最早報道毛細管電泳芯片測序結(jié)果，在在1010分鐘內(nèi)完成了對分鐘內(nèi)完成了對433433個堿基序列的測定。個堿基序列的測定。 賓夕法尼亞大學賓夕法尼亞大學WildingWilding等成功地利用毛細管等成功地利用毛細管電泳

27、芯片分離了用于診斷杜鑫電泳芯片分離了用于診斷杜鑫- -貝克肌萎縮的貝克肌萎縮的多條多條DNADNA片段。片段。 瑞士瑞士Ciba-GeigyCiba-Geigy公司和加拿大公司和加拿大AlbertaAlberta大學合大學合作利用玻璃毛細管電泳芯片完成了對寡核苷酸作利用玻璃毛細管電泳芯片完成了對寡核苷酸的分離。的分離?？s微芯片實驗室 在一張芯片上完成樣品(如血液、組織等)制備、化學反應、檢測和數(shù)據(jù)分析。 1998年程京博士首次應用LOC實現(xiàn)了從樣品制備到反應結(jié)果顯示的全部過程，成果地從混有大腸桿菌的血清中分離出了細菌。 含有加熱器、微泵微閥、微流量控制器、電子化學和電子發(fā)光探測器的芯片已經(jīng)問世

28、。也已出現(xiàn)樣品制備、化學反應和分析檢測部分結(jié)合的芯片。 LOC與衛(wèi)星傳輸和網(wǎng)絡生物信息學結(jié)合，將實現(xiàn)高通量、一體化和移動性的“未來型掌上實驗室”的構(gòu)想?？贵w和蛋白質(zhì)陣列技術(shù) 蛋白質(zhì)組學蛋白質(zhì)組學( (protiomics)protiomics)的興起，促的興起，促進了抗體和蛋白質(zhì)陣列技術(shù)的發(fā)展。進了抗體和蛋白質(zhì)陣列技術(shù)的發(fā)展。Pareick BrownPareick Brown使用特異性抗體微矩陣，使用特異性抗體微矩陣，測定了細胞和體液樣本中數(shù)千種不同的蛋測定了細胞和體液樣本中數(shù)千種不同的蛋白質(zhì)。白質(zhì)。LeukingLeuking等采用蛋白質(zhì)微陣列技術(shù)，測定等采用蛋白質(zhì)微陣列技術(shù)，測定了了10

29、10pgpg的微量蛋白質(zhì)，并證實假陽性極低。的微量蛋白質(zhì)，并證實假陽性極低。乳腺癌基因芯片Stanford 乳腺癌微矩陣(Perou et al.1999) 每種基因的數(shù)據(jù)以行表示，每個實驗用每種基因的數(shù)據(jù)以行表示，每個實驗用列表示。列表示。 顏色強度表示對照和實驗顏色強度表示對照和實驗cDNAcDNA的比率。的比率。比率相同時為比率相同時為1 1。 結(jié)果為紅色表示結(jié)果為紅色表示mRNAmRNA增加，綠色表示減增加，綠色表示減少，灰白色表示缺乏。少，灰白色表示缺乏。 兩種基因的相似性用兩種基因的相似性用PearsonPearson相關(guān)公式或相關(guān)公式或EuclidianEuclidian測距公式

30、計算。測距公式計算。DNA微矩陣分析軟組織肉瘤表達Kavine Maillard et al(1999) cDNAscDNAs進行進行DNADNA表達矩陣，表達矩陣，PCRPCR產(chǎn)物包產(chǎn)物包被在經(jīng)賴氨酸處理的玻片上，用被在經(jīng)賴氨酸處理的玻片上，用Cys3-Cys3-和和Cys5-Cys5-標記的標記的cDNAcDNA進行雜交，進行雜交，洗滌后用洗滌后用Scanarray3000Scanarray3000掃描儀測定掃描儀測定矩陣，表達數(shù)據(jù)儲存在矩陣，表達數(shù)據(jù)儲存在ACeDBACeDB數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)數(shù)據(jù)表達類型區(qū)分不同的中，根據(jù)數(shù)據(jù)表達類型區(qū)分不同的基因?；颉Ｎ⒕仃嚪治鑫⒕仃嚪治鯠NADN

31、A和蛋白表達和蛋白表達Holger Eickhoff et al.(1999)Holger Eickhoff et al.(1999) 根據(jù)已有的序列數(shù)據(jù)，組合根據(jù)已有的序列數(shù)據(jù)，組合800000800000人類人類ESTEST序序列，已重矩陣了列，已重矩陣了3800038000克隆用于克隆用于RNARNA表達分析，表達分析，克隆經(jīng)克隆經(jīng)PCRPCR擴增后共價結(jié)合于玻片上，每張玻擴增后共價結(jié)合于玻片上，每張玻片固定片固定1920019200個基因片段，標記人組織個基因片段，標記人組織RNAsRNAs與與被選的被選的3800038000人基因片段的矩陣進行雜交，比人基因片段的矩陣進行雜交，比較健

32、康與疾病組織的圖象，用軟件分析點識別較健康與疾病組織的圖象，用軟件分析點識別和點定量。和點定量。 使用寡聚核苷酸鑒定新的使用寡聚核苷酸鑒定新的cDNAcDNA克隆，和進入表克隆，和進入表達載體，使相應蛋白能直接表達，矩陣后可分達載體，使相應蛋白能直接表達，矩陣后可分析蛋白析蛋白- -蛋白和蛋白蛋白和蛋白- -DNADNA的關(guān)系。的關(guān)系。生物芯片相關(guān)儀器 點陣儀：制備芯片。點樣針分為實心和點陣儀：制備芯片。點樣針分為實心和空心兩種，點樣方式有非接觸噴點和接空心兩種，點樣方式有非接觸噴點和接觸點樣兩種。觸點樣兩種。 雜交儀：全自動完成調(diào)節(jié)、加探針、漂雜交儀：全自動完成調(diào)節(jié)、加探針、漂洗和熱循環(huán)的雜交過程。洗和熱循環(huán)的雜交過程。 掃描儀：激光共聚焦或掃描儀：激光共聚焦或CCDCCD直接成像分析直接成像分析結(jié)果。結(jié)果。Q Bot 超高解析基因篩選暨排列分析儀。超高解析基因篩選暨排列分析儀。基因菌落篩選基因菌落篩選( (Colony Picking)Colony Picking)：3500/h3500/h基因排列打點基因排列打點( (Gridding)Gridding)：100000/h100000/h基因復制基因復制( (Replication)Replication)：969696,9696,96384384基因重新