文档介绍：浅谈生物芯片技术及应用
摘要:生物芯片技术是伴随人类基因组计划而出现的一项高新生物技术,是人类社会又一次具有深远意义的科学技术革命,而基因芯片技术又是其最核心最成熟的部分。本文将详细介绍有关生物芯片技术,基因芯片技术的知识,及其在实际生活中的应用
关键字:生物芯片技术,基因芯片技术,应用
引言:
通过这学期的生物工程导论课,我系统了解了基因工程的基本过程,了解了国内外生物工程的发展及相关知识,这对我今后在专业上的发展有很大帮助。对于这次课程结业论文,我考虑很久。本来要写与转基因工程相关的论文,但在图书馆查找转基因工程的资料时,无意间翻看了关于生物芯片技术的书,生物芯片技术确实让我产生了浓厚的兴趣,无法想象怎样把分子生物的东西与微机械联系在一起。出于对生物芯片的不了解,我决定写一篇有关生物芯片的论文,正好可以通过看书,对这方面知识有所了解。本文完全是我读完相关书籍的相关章节后,结合书上内容所写,与网上无数论文没有任何瓜葛,请老师放心。
正文:
一. 生物芯片的概念
生物芯片是指通过微加工和微电子技术在固相基质表面构建微型生物化学分析系统,以实现对细胞,蛋白质,核酸以及其它生物分子等进行准确,快速,高通量检测。生物芯片技术的本质特征是利用微电子,微机械,化学,物理以及计算机技术,将生命科学研究的样品检测,分析过程实现连续化,集成化,微型化。芯片上集成了成千上万密集排列的分子微阵列或分析元件,能够在短时间内分析大量的生物分子,快速准确地获取样品中的生物信息,检测效率是传统检测手段的成百上千倍。生物芯片技术被认为是继20世纪大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。
二. 生物芯片的分类
根据用途不同,生物芯片可分为两大类。一类是生物电子芯片,用于生物计算机等生物电子产品的制造,如生物微处理器和生物微存储器。另一类是生物分析芯片,用于各种生物大分子,细胞,组织的操作以及生物化学反应检测。在生物分析芯片中又可分为主动式生物芯片和被动式生物芯片。被动式生物芯片是指芯片上所进行的生物化学反应在没有外加场力的情况下,通过分子的扩散运动完成的,包括DNA微阵列,蛋白质微阵列和组织微阵列等。主动式生物芯片在芯片的构建和生化反应中直接引入了外力或场的作用,从而使细胞分离,基因扩增,杂交反应等过程乃至生物信息的检测与分析,在芯片内自动,高效,快速进行,包括微流控芯片,糖芯片等。在这些芯片中,基因芯片即DNA微阵列是生物芯片技术中发展最成熟以及最先进入应用和实现商业化的领域。下面将对基因芯片进行详细说明。
三. 基因芯片
基因芯片又称DNA芯片或DNA微阵列,是基于核酸互补杂交原理研制的,和日常所说的计算机芯片非常相似,只是在固相基质上高度集成的不是半导体管而是成千上万的呈网状密集排列的基因探针。待分析样本通过与芯片中已知碱基顺序的DNA片段互补杂交,从而确定样本中的核酸序列和性质,对基因表达的量及特性进行分析
,这与传统的Southern印迹法,Northern印迹法一般原理相同,只是其他两种印迹法是将样本的DNA固定,而基因芯片属于一种反向杂交技术。根据功能基因芯片可分为基因表达谱芯片和DNA测序芯片两类。根据基因探针的类型不同,可分为cDNA微阵列和寡核苷酸阵列两大类。基因芯片技术主要包括4个基本技术环节,芯片微阵列制备,样品制备,生