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生物芯片
点击次数:510 发布时间:2013-08-20
 

生物芯片技术起源于核酸分子杂交。所谓生物芯片指高密度固定在固相支持介质上的生物信息分子(如寡核苷酸、基因片段、cDNApian段或多肽、蛋白质)的微阵列,阵列中每个分子的序列及位置都是已知的,并且按预先设定好的序列点阵。
简单地说,生物芯片就是在一块指甲大小的玻片、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。目前制备芯片的固相材料有玻片、硅片、金属片、尼龙膜等。目前较为常用的支持材料是玻片,因为玻片适合多种合成方法,而且在制备芯片前对玻片的预处理也相对简单易行。
zui早微阵列图片的发展史 进入二十一世纪,随着生物技术的迅速发展,电子技术和生物技术相结合诞生了半导体芯片的兄弟——,这将给我们的生活带来一场深刻的革命。这种革命对于我国,乃至*的可持续发展都会起到不可估量的贡献。
技术的发展zui初得益于Ed Southern提出的核酸杂交理论,即标记的核酸分子能够与被固化的与之互补配对的核酸分子杂交。从这一角度而言,Southern blot可以被看作是的雏形。Fred Sanger和Walter Gilbert发明了现在广泛使用的DNA测序方法,并由此在1980年获得了诺贝尔奖。另一个诺贝尔奖获得者Kary Mullis在1983年首先发明了PCR法,以及后来再此基础上的一系列研究使得微量的DNA可以放大,并能用实验方法进行检测。
这一名词zui早是在80年代初提出的,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,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。美国*实验室研究员Carter 等试图把有机功能分子或生物活性分子进行组装,想构建微功能单元,实现信息的获取、贮存、处理和传输等功能。用以研制仿生信息处理系统和生物计算机。产生了"分子电子学"同时取得了一些重要进展:如分子开关、分子贮存器、分子导线和分子神经元等分子器件,更引起科学界关注的是建立了基于DNA或蛋白质等分子计算的实验室模型。
进入90年代,人类基因组计划(Human Genome Project,HGP)和分子生物学相关学科的发展也为基因芯片技术的出现和发展提供了有利条件。此时另一类""引起了人们的关注,通过机器人自动打印或光引导化学合成技术在硅片、玻璃、凝胶或尼龙膜上制造的生物分子微阵列。实现对化合物、蛋白质、核酸、细胞或其它生物组分准确、快速、大信息量的筛选或检测。
Afymatrix公司Fodor领导的小组,组织半导体专家和分子生物学专家共同研制出,1991年利用光蚀刻光导合成多肽;
1992年运用半导体照相平板技术,对原位合成制备的DNA芯片作了报道,这是世界上*块基因芯片;
1993年设计了一种寡核苷酸;1994年又提出用光导合成的寡核苷酸芯片进行DNA序列快速分析;
1996年灵活运用了照相平板印刷、计算机、半导体、激光共聚焦扫描、寡核苷酸合成及荧光标记探针杂交等多学科技术创造了世界上*块商业化的;
1995年,Stanford大学的P.Brown实验室发明了*块以玻璃为载体的基因微矩阵芯片。
综观的发展,检测用的发展zui为迅猛。目前,检测用主要为微点阵技术。

 
 
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