2013年初級(jí)檢驗(yàn)技師生化檢驗(yàn)：DNA芯片技術(shù)

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　　DNA芯片技術(shù)，實(shí)際上就是一種大規(guī)模集成的固相雜交，是指在固相支持物上原位合成(in situ synthesis)寡核苷酸或者直接將大量預(yù)先制備的DNA探針以顯微打印的方式有序地固化于支持物表面，然后與標(biāo)記的樣品雜交。通過對(duì)雜交信號(hào)的檢測(cè)分析，得出樣品的遺傳信息(基因序列及表達(dá)的信息)。由于常用計(jì)算機(jī)硅芯片作為固相支持物，所以稱為DNA芯片。根據(jù)芯片的制備方式可以將其分為兩大類：原位合成芯片和DNA微集陣列(DNA microarray)。芯片上固定的探針除了DNA，也可以是cDNA、寡核苷酸或來自基因組的基因片段，且這些探針固化于芯片上形成基因探針陣列。因此，DNA芯片又被稱為基因芯片、 cDNA芯片、寡核苷酸陣列等。

　　作為新一代基因診斷技術(shù)，DNA芯片的突出特點(diǎn)在于快速、高效、敏感、經(jīng)濟(jì)，平行化、自動(dòng)化等，與傳統(tǒng)基因診斷技術(shù)相比，DNA芯片技術(shù)具有明顯的優(yōu)勢(shì)：①基因診斷的速度顯著加快，一般可于30 min內(nèi)完成。若采用控制電場(chǎng)的方式，雜交時(shí)間可縮至1 min甚至數(shù)秒鐘。②檢測(cè)效率高，每次可同時(shí)檢測(cè)成百上千個(gè)基因序列，使檢測(cè)過程平行化。③基因診斷的成本降低。④芯片的自動(dòng)化程度顯著提高，通過顯微加工技術(shù)，將核酸樣品的分離、擴(kuò)增、標(biāo)記及雜交檢測(cè)等過程顯微安排在同一塊芯片內(nèi)部，構(gòu)建成縮微芯片實(shí)驗(yàn)室。⑤因?yàn)槭侨忾]，避免了交叉感染;且通過控制分子雜交的嚴(yán)謹(jǐn)度，使基因診斷的假陽(yáng)性率、假陰性率顯著降低。

　　DNA芯片技術(shù)在腫瘤基因表達(dá)譜差異研究、基因突變、基因測(cè)序、基因多態(tài)性分析、微生物篩選鑒定、遺傳病產(chǎn)前診斷等方面應(yīng)用廣泛。如感染性疾病是由于病原微生物(病毒、細(xì)菌、寄生蟲等)侵入機(jī)體而引起。目前已經(jīng)獲得一些生物的全部基因序列，包括141種病毒，幾種細(xì)菌(流感嗜血桿菌、產(chǎn)甲烷球菌、支原體M.genitalium及實(shí)驗(yàn)室常用的大腸桿菌等)和一種真核生物(釀酒酵母)，且數(shù)量還在增長(zhǎng)。因此，將一種或幾種病原微生物的全部或部分特異的保守序列集成在一塊芯片上，可快速、簡(jiǎn)便地檢測(cè)出病原體，從而對(duì)疾病作出診斷及鑒別診斷。用DNA芯片技術(shù)可以快速、簡(jiǎn)便地搜尋和分析DNA多態(tài)性，極大地推動(dòng)法醫(yī)生物學(xué)的發(fā)展。比如將個(gè)體SNPs設(shè)計(jì)在一塊DNA芯片上，與樣品DNA雜交，即可鑒定基因的差異。人的體型、長(zhǎng)相約與500多個(gè)基因相關(guān)，應(yīng)用DNA芯片原則上可以揭示人的外貌特征、臉型、長(zhǎng)相等，這比一般意義的DNA指紋譜又進(jìn)了一步。 應(yīng)用DNA芯片還可以在胚胎早期對(duì)胎兒進(jìn)行遺傳病相關(guān)基因的監(jiān)測(cè)及產(chǎn)前診斷，為人口優(yōu)生提供有力保證;而且可以全面監(jiān)測(cè)200多個(gè)與環(huán)境影響相關(guān)的基因，這對(duì)生態(tài)、環(huán)境控制及人口健康有著重要意義。

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