本页使用了标题或全文手工转换

DNA微陣列

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
Example of an approximately 40,000 probe spotted oligo microarray with enlarged inset to show detail.

DNA微陣列(DNA microarray)又稱DNA陣列DNA晶片,比較常用的名字是基因晶片(gene chip)。是一塊帶有DNA微阵列(microarray)的特殊玻璃片或矽晶元片,在數平方公分之面積上佈放數千或數萬個核酸探針;檢體中的DNA、cDNA、RNA等與探針結合後,藉由荧光或電流等方式偵測。經由一次測驗,即可提供大量基因序列相關資訊。它是基因组学遗传学研究的工具。研究人員應用基因芯片就可以在同一時間定量的分析大量(成千上万个)的基因表現,具有快速、精確、低成本之生物分析檢驗能力。

生產方式[编辑]

基因晶片的製作方式基本可分為以下幾型:

Stanford型[编辑]

由美國斯坦福大學開發的cDNA array的製作方法,將預先合成好的核酸探針佈放於玻片載體上。 優點:設計較長的探針長度可增加專一性。 缺點:晶片密度較光罩法低,並須有良好的保存設計。

這種方法又可分為點製法與印製法。

點製法是小規模生產或實驗室自製的低密度晶片,以機械手臂上帶有毛細作用的細微刻痕的鋼針,將核酸探針溶液點放於玻片或聚酯纖維膜上。成本低廉,適合探針數少或製造需求量不大的狀況。

印製法是從噴墨印表機的方式變化而來,用加熱氣泡的方式將核酸探針印於玻片上。使用製作良好的噴頭可同時實現高密度、長探針的基因晶片;例如PhalanxJet。

原位合成法[编辑]

原位合成(in situ synthesised),是原來用於電子晶片製作的光刻法(Photolithography),轉為核酸序列的合成技術。利用光罩控制反應位置,將核苷酸分子依序列一個一個接上去;可大量生產超高密度的晶片。由於製程與光罩成本等因素,這種方法做出的探針長度約在25-mer以下;因此同一個基因需要多個探針對應,以避免誤判。主要生產廠有 Affymetrix、Roche NimbleGen等。

微珠佈放法[编辑]

Illumina公司有其獨特的微珠陣列,將核酸探針製作於微小顆粒上,再將其佈放於特製玻片。

qPCR array[编辑]

在96孔或384孔標準PCR盤或384孔微流體盤中,預先合成好即時PCR引子與探針,將檢體注入後以定量PCR方式進行反應與偵測分析。分析量比傳統晶片少,屬於低密度陣列,但兼具準確定量與定性;並且設備與技術門檻低,一般分子生物實驗室即可自行操作。 新的中密度qPCr array:OpenArray是Applied Biosystems(應用生命系統公司,隸屬於Life Technologies集團)產品,在玻片大小的疏水性基板中分為數十個矩陣區域;矩陣內為親水性表面的微孔,有一組預先合成好的引子與探針。現有的規格是每片玻片有12*4(48)個矩陣區域,每個區域為8*8(64)孔。預計2012年有新的12K晶片與專用機台上市。

原理[编辑]

微阵列原理

種類[编辑]

已商業化的晶片[编辑]

DNA微陣列(DNA-microarray):檢測樣本的genomic DNA,作為基因型別鑑定之檢測。

cDNA微陣列(cDNA-microarray):或稱expression array,將樣本中的mRNA轉為cDNA後進行檢測,作為基因表現程度之檢測與比較。

miRNA微陣列(miRNA-microarray):檢測miRNA相關的基因調控機制。

ChIP-chip :chromatin immunoprecipitation on chip

高通量核酸定序晶片:合併特殊PCR反應及微陣列偵測技術轉作為基因定序之用。

臨床檢測微管晶片:將低密度微陣列附於特製檢驗管底部,用以檢測特定病原或癌症指標的試劑組。

CGH晶片:染色體晶片(array Comparative Genomic Hybridization,aCGH或稱Chromosomal Microarray Analysis,CMA)

SNP晶片:可檢測基因多型性(Polymorphisms)。

基因甲基化晶片:檢測DNA被甲基化修飾程度。

近商業化或開發中的晶片[编辑]

電子定序晶片:結合奈米電機與電子學做為快速高通量核酸定序用的晶片。

微流體學(microfluidics)之臨床診斷用晶片。

参考文献[编辑]

参见[编辑]