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基因芯片技术是什么?它的发展现状和前景怎么样?

305 2021-12-21 来源: IC先生 作者: IC小编

基因芯片技术是生命科学领域里兴起的一项高新技术,它集成了微电子制造、激光扫描、分子生物学等多种先进技术,对生命科学的发展研究有着重大意义,也有着广阔的发展前景,本文将带大家走近基因芯片技术这个神秘的领域:


基因芯片技术


一、基因芯片技术的概念

基因芯片(gene chip),又称DNA芯片、DNA微阵列(DNA microarray),包括寡核苷酸微阵列(oligonucleotide microarray)和cDNA微阵列,是指采用原位合成(intusynthesis)或显微打印手段,将数以万计的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体面,并以此作为探针,产生二维DNA探针阵列,在一定的条件下,与样品中待检测的靶基因片段杂交,通过检测杂交信号,实现对靶基因的存在、含量及变异等信息的快速检测。由于常用硅芯片作为固相扶持物且在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术,所以称为基因芯片技术。

二、基因芯片的分类

基因芯片类型较为繁多,可以依据不同的分类方法进行分类,一般可分为以下几种:

1、按照载体上所添加DNA种类的不同,基因芯片可分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片两种:寡核苷酸芯片一般以原位合成的方法固定到载体上,具有密集程度高、可合成任意系列的寡核苷酸等优点,适用于DNA序列测定、突变检测、SNP分析等;cDNA芯片是将微量的cDNA片段在玻璃等载体上按矩阵密集排列并固化,其基因点样密度虽不及原位合成寡核苷酸芯片高,但比用传统载体的点样密度要高得多,cDNA芯片最大的优点是靶基因检测特异性非常好,主要用于表达谱研究。


基因芯片技术


2、按照载体材料分类:载体材料可分为无机材料和有机材料两种,无机材料有玻璃、硅片、陶瓷等,有机材料由有机膜、凝胶等。膜芯片的介质主要采用的是尼龙膜,其阵列密度比较低,用到的探针量较大,检测的方法主要是用放射性同位素的方法,检测的结果是一种单色的结果。而以玻璃为介质的芯片,阵列密度高,所用的探针量少,检测方法具有多样性,所得结果是一种彩色的结果,与膜芯片相比,结果分辨率更高一些,分析的灵活性更强。

3、按照点样方式的不同可以分为原位合成芯片、微矩阵芯片、电定位芯片三种。

三、基因芯片的发展现状和未来

1995年一些国际大公司与研究机构合作,共同开发具有商业价值的生物芯片及其相关的分析技术。1997年世界上第一张全基因组基因芯片——含有6116个基因的酵母全基因组芯片在斯坦福大学Brown实验室完成,从而使基因芯片技术在全世界迅速得到应用。

基因芯片集成了探针固相原位合成技术、照相平版印刷技术、高分子合成技术、精密控制技术和激光共聚焦显微技术,使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子以及对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测分析变得切实可行。基因芯片在国内外已形成研究与开发的热潮,许多科学家和企业家将基因芯片同当年的PCR相提并论,认为它将带来巨大的技术、社会和经济效益,正如电子管电路向晶体管电路和集成电路发展时所经历的那样,核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命。


基因芯片技术


这样看来,基因芯片技术发展前景还是非常不错的,希望中国也可以在这项技术上有所突破!以上就是本文的全部内容,如果觉得本文对您有所帮助,请持续关注“IC先生”网站https://www.mrchip.cn/newsDetail/160以及“IC先生”微信公众号,我们将给您带来更多新闻资讯和知识科普!

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基因芯片技术是什么?它的发展现状和前景怎么样?


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文章标签: 芯片,基因芯片技术
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