基因芯片的產(chǎn)生背景與制備方法

基因芯片(Genechip)基因芯片概況概念產(chǎn)生及發(fā)展類別原理應(yīng)用發(fā)展與展望定義

將大量靶基因片段有序地、高密度地（一般大于400點/平方厘米)排列在玻璃、硅等載體上，稱之為基因芯片，也稱為基因微矩陣(microarray)。

樣品核酸分子可以用同位素法、化學(xué)熒光法、酶標(biāo)法標(biāo)記，與固定在載體上的DNA陣列中的點同時雜交，用激光或CCD攝像頭掃描儀讀取數(shù)據(jù)，計算機圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以達(dá)到其準(zhǔn)確、快速、高效和高通量地分析生物基因信息的目的?；蛐酒漠a(chǎn)生背景

傳統(tǒng)技術(shù)的不斷改進(jìn)基因信息分析規(guī)模不斷擴大

-人類基因組計劃的需求（HumanGenomeProgram)-后基因組時代的需求多點DotblotSouthernblotNorthernblot

Dotblot

基因芯片1992年世界第一塊原位合成基因芯片在美國Affymetrix誕生1995年世界第一塊微矩陣基因芯片在Stanford大學(xué)實驗室誕生

--Science.1995,270:467-470基因芯片的歷史八十年代末期俄美科學(xué)家提出雜交法測序基因芯片的制備方法原位合成的寡核苷酸點陣微量點樣的寡核苷酸點陣或cDNA點陣微流路生物分析儀(lab-on-chip)其他：電子芯片、三維芯片芯片常用制備方法的比較原位合成高密度（可達(dá)40萬點/1.6平方厘米）<25bpDNA測序分析，尋找點突變微量點樣（針點、噴墨〕較高密度（可達(dá)10萬點/6.5平方厘米）500~5000bpDNA、抗體抗原、受體藥物等對比分析基因芯片技術(shù)流程制備方法及點樣儀器探針的制備：標(biāo)記方法雜交：雜交液、雜交溫度、洗滌條件的選擇掃描儀:激光CCD分析軟件的開發(fā)基因芯片的制備雜交檢測數(shù)據(jù)分析一、制備基因芯片1、靶基因的獲得細(xì)胞或組織mRNAcDNA文庫PCR擴增各種基因序列2、芯片基質(zhì)的選擇及活化載玻片表面涂氨基硅烷或多聚賴氨酸3、點樣儀點樣二、制備樣本核酸探針1、樣本總RNA的抽提：異硫氰酸胍2、mRNA的分離與純化：oligo－dT3、反轉(zhuǎn)錄并標(biāo)記隨機引物法逆轉(zhuǎn)錄標(biāo)記物：同位素、熒光染料(cy3-綠色/cy5－紅色)、化學(xué)發(fā)光三、雜交實驗條件雜交雜交體積(使核酸濃度增加10萬倍）玻片:2-200l

濾膜：5-50ml

雜交液和雜交液的組份雜交溫度、時間洗滌洗滌液的組成洗滌的溫度、時間四、雜交信號的檢測1、激光共聚焦掃描光源：特定波長的光激發(fā)面積：<100m2ScanArray30002、CCD成像術(shù)光源：連續(xù)波長的光（如弧光燈）激發(fā)面積：同時激發(fā)多個1cm2五、芯片數(shù)據(jù)的處理和分析

圖像的處理數(shù)據(jù)的獲取、存儲與顯示芯片數(shù)據(jù)統(tǒng)一化芯片數(shù)據(jù)的統(tǒng)計學(xué)分析芯片數(shù)據(jù)的生物學(xué)分析

基因芯片芯片測序藥物研究基因圖繪制農(nóng)林業(yè)表達(dá)分析突變檢測軍事、司法疾病診斷…….…….…….…….基因芯片技術(shù)的應(yīng)用一、芯片測序1，未知序列的DNA與大量的寡核苷酸集合的雜交2，完整的雙鏈體的寡聚物的鑒定與分析3，重建DNA序列

一百萬個12核苷酸的點陣可測定1000個堿基的序列二、突變檢測三、基因圖譜繪制

已知序列的基因多態(tài)性的探測及基因全序列的測定四、大規(guī)?；虮磉_(dá)平行性分析測定和識別細(xì)胞譜系和組織間有差異表達(dá)的基因，以及某項干預(yù)前后同一細(xì)胞差異表達(dá)的基因。四、藥物篩選西藥中藥功能食品篩選藥物作用的靶標(biāo)篩選藥物的有效成份篩選藥物的毒副作用及致畸致突變作用五、臨床實驗室診斷(1)高度的靈敏性和準(zhǔn)確性(2)快速簡便(3)可同時檢測多種疾病(4)自動化程度高(5)便于數(shù)據(jù)綜合性分析六、微生物菌種鑒定及致病機制研究致病微生物毒力基因、抗藥基因、致病因子的篩選檢測研究感染微生物基因組，進(jìn)行菌種鑒定監(jiān)測受感染宿主基因表達(dá)改變，研究致病微生物致病機制了解藥物對微生物基因表達(dá)的影響，研究藥物作用機制七、生物芯片在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用（1）農(nóng)業(yè)：高產(chǎn)、適應(yīng)能力強種株的選育（2）林業(yè)：抗病蟲害、經(jīng)濟價值高林木的選育八、軍事、司法方面（1）開發(fā)生物戰(zhàn)病原體檢測系統(tǒng)（2）研制生物戰(zhàn)保護劑（3）血型及親子鑒定（4）DNA指紋分析《化妝品術(shù)語》起草情況匯報中國疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項和下達(dá)時間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會都要建立自己的術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費：3.8萬三、標(biāo)準(zhǔn)的立項意義術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)在各個領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語和定義的數(shù)量也在迅速增長，在此情形下，化妝品術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對于沒有國標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語，在定義時體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過

第一階段：資料搜集

搜集國內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對國外文獻(xiàn)如美國21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語、毒理學(xué)術(shù)語、微生物術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語、人體安全和功效評價術(shù)語，常用英文成份術(shù)語等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語、相關(guān)國際組織和科研機構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語、產(chǎn)品術(shù)語的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無存在必要的常用英文成分術(shù)語。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會會議意見：1.修改能引用國家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國家標(biāo)準(zhǔn)；對存在歧義的個別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語”一章和香化協(xié)會所制定的某個標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語”一章的內(nèi)容；對“原料功能術(shù)語”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項術(shù)語。第四階段：征求意見2009年2月面向全國公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費品使用說明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語等；5.國內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評價》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語3.毒理學(xué)試驗方法術(shù)語4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗方法術(shù)語5.微生物檢驗方法術(shù)語6.人體安全性和功效性評價術(shù)語7.常用原料術(shù)語8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一般術(shù)語39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術(shù)語。2).毒理學(xué)試驗方法術(shù)語40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術(shù)語，以及在毒理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學(xué)試驗方法聯(lián)系較密切的術(shù)語。3).衛(wèi)生化學(xué)檢驗方法術(shù)語22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學(xué)檢驗方法中較常用的術(shù)語。

4).微生物檢驗方法術(shù)語6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術(shù)語。5).人體安全性和功效性評價術(shù)語38條收錄了人體安全性和功效性評價的常用術(shù)語。6).常用原料術(shù)語55條收錄了常用原料術(shù)語，與《化妝品管理及安全性和功效性評價》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見進(jìn)行了適當(dāng)修改。7).縮寫涉及國際機構(gòu)縮寫以及化妝品毒理學(xué)、化學(xué)、人體安全性和功效評價等領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語的縮寫34條。七、征求意見處理情況2009年2月20日，《化妝品術(shù)語》在全國公開范圍內(nèi)公開征求意見，截止到2009年3月末共收到來自企業(yè)、和社會各界的意見和建議共146條，分布情況如下：征求意見來源統(tǒng)計圖二一般術(shù)語三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體七原料八縮寫各部分征求意見采納情況統(tǒng)計圖二一般術(shù)語三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體