2025年1月三星a50s(联想超极本)

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生物芯片技术是随着“人类基因组计划“(humangenomeproject,HGP的进展ér发展起来的,它是年代中期以来影响最深远的重大科技进展之一,它融微电子学生Wù学物理学化学计算机科学为一体的高度交叉的新技术,具有重大的基础研究价值,又具有明显的产业化前景。生物芯Piàn技术包括基因芯片蛋白质芯片细胞芯片组织芯片以及元件型微阵列Xìn片通道型微阵Liè芯片生物传Gǎn芯片等新型Shēng物芯片(。本文主要讨论基Yīn芯片技术,它为“后基因组计划“Shí期基因功能的研究提供了Qiǎng有力的工具,Jiāng会使基因Zhěn断药物筛选给药个性化等方面取得重大突破,该技术被评为年度世界Shí大科技进展之一。基本概念基Yīn芯片(genechip也叫DNA芯片DNA微阵列(DNAmicroarray寡Hú苷酸阵列(oligonucleotidearray,是指采用原位合成(insitusynthesis或显微打印手段,将数以万计的DNA探针固化于支持物表面上,ChǎnShēng二维DNA探针阵列,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号来实现对生物样品快速并行高效地检Cè或医学诊断,由于常用硅芯片作为固Xiàng支持物,且在制备过程运用了计算机芯片De制备技术,所以称之为基因芯片Jì术。技术基本过程.DNA方阵的构建选择硅片玻璃片瓷片或聚丙烯膜尼龙膜等支持物,并作相应处理,然后采用光导化学合成和照相平板印刷技术可在硅片等表面合成寡核苷酸探针;(或者通过液相化学合成寡核Gān酸链探Zhēn,或PCR技术扩增基因Xù列,再纯化定量分析,由阵Liè复制器(arrayingandreplicatingdeviceARD,Huò阵列机(arrayer及电脑控制的机器人,准确快速地将Bù同探针样品定量Diǎn样Yú带正电荷的尼龙膜或Guī片等相应位置上,再由紫外线交联固定后即得到DNA微阵列或芯Piàn(。.样品DNA或mRNA的准备。从血液或活组织中获取的DNA/mRNA样Pǐn在标记成为探针以前必须进行扩增提高阅读灵敏度。MosaicTechnologies公司发展了一种固相PCR系统,好于传统PCR技术,他们在靶DNA上设计一对双向Yǐn物,将其排列在丙烯酰胺薄膜上,这种方法无交叉污染且省去液相处理的繁锁;LynxTherapeutics公司提出另一个革新的方法,即大规模平行固相克隆(massivelyparallelsolid-phasecloning这个方法可以对一个样品中数以万计的DNA片段同时进行克隆,且不必分离和单独处理每个克隆,使样品扩增更为有效快Sù(。在PCR扩增过程Zhōng,必须同时进行样品标记,标记方法有荧光标记法生物素标记法同位素标记法等。.分子杂交样品DNA与探针DNA互补Zá交要根据探Zhēn的类型和长度以及芯片的应用Lái选择优化杂交条件。如用于基因表达监测,杂交的严格性较低低温时Jiàn长盐浓度高;若用于突变检测,则杂交条件相反(。芯片分子杂Jiāo的特点是探针固化,样品荧光标记,一次可以对大量生物样品进行检测分析,Zá交过程只要min。美国Nangon公司采用控制电场的方式,使分子杂交速度缩到min,甚至几秒钟(。德国癌症研究Yuàn的JHoheisel等认为以肽核酸(PNA为探针效果更好。.杂交图谱的检测和分析用激光激发芯片上的样品Fā射荧光,严格配Duì的杂交Fèn子,其热力学Wěn定性较高,荧光强;不完Quán杂交的双键分子热力学Wěn定性低,Yíng光信号弱(不到前者的/~/(,不Zá交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜,或落射荧光显微镜等检测到,由计算机软件处理分析,得Dào有关基因图谱。目前,如质谱法化学发光法光Dǎo纤维Fǎ等更灵敏`快速,Yǒu取代荧光法的趋势。应用.测序基因XìnPiàn利Yòng固定探针与样品进行分子杂交Chǎn生的杂交图谱而排列出待测样品的序列,这种测定方Fǎ快速而具Yǒu十分诱人De前景。Markchee等用含个寡核苷酸探针的阵列测定Liǎo全Zhǎng为.kb的人线粒体基因组序列,准Què率达%(。HaciaDěng用含有Gè寡核苷Suān的高密度微阵列分析了黑猩猩和RénBRCA基因序列差异,Jié果发现在Wài显子约.kb长度Fàn围内的核酸序列同源性在.%到.%之间,提示了二者在进化上的高度相似性(。.基因表达水平的检测。用基因芯片进行的表达水平检测可自动快速Dì检测出成千上万个基因的表达情况。Schena等采用拟南芥基因组内共个基因的cDNA微阵Liè(其中个为完Quán序列,个为EST,检测Gāi植物的根叶组织内这些基因的表达Shuǐ平,用不Tóng颜色的荧光素标记逆转录产物后分别与该微阵列杂交,经激光共聚焦显微扫描,发现该植物Gēn和叶组织中存在个基因的表达差异,而Shēn与叶绿素合成的CABJī因在叶组Zhì较根组织表达高倍。(Schena等用人外周血淋巴细胞的cDNA文库构建一个代表个基因的cDNA微阵列,来检测体外培养的T细胞对热休克反应后不同基因表达的差异,Fā现有个基因在处理后存在非常明显的高表达,个基因中度表达增加和个基因表达明显抑制。该结果还用荧光素交换标记对照Hé处理组及RNA印迹方法证实(。在HGP完成之后,用于检测在不同生理病理条件下的人类所有基因表达变化的基因组芯片为期不远了(。.基因诊断从正常人的基因组中分离出DNA与DNAXìn片杂交就可以得出标准图Pǔ。从病人的基因组中分离出DNA与DNA芯片杂交就可以得出病变图谱。通过Bǐ较分析这两种图谱,就可以得出Bìng变的DNAXìn息。这种基因芯片诊断技Zhú以其Kuài速高效敏感经济平Xíng化自动化等特点,将成为一项现代化诊断新技术。例如,Affymetrix公司,把P基因全长序列和已知突变的探针集成在Xìn片上,制成P基因芯片,将在癌症早期诊断Zhōng发挥作用。又如,Heller等构建了个基因的cDNA微Zhèn,用于检Cè分析风湿性关节炎(RA相关的基因,以探讨DNA芯片在感染性JíBìng诊断方面的应用(。现在,肝炎病毒检测诊断芯片结核杆菌Nài药性检测芯片多种恶性肿瘤相关病毒基因芯片等一系列诊断芯片逐步开Shǐ进入市场。基因诊断Shì基因芯片中最具有商业化价值的应用。.药物Shāi选如何分离和Jiàn定药的有效成份是目前中药产业和传统的西药开发遇到的重大障碍,Jī因Xìn片技术是解决这一障碍的有效手段,它能够大规模地筛选通用性Qiǎng,能Gòu从基因水平解释药物的作用机理,即可以利用基因芯片分析用药前后机体的不同组织器官基因表达的差异。如果再用mRNA构建cDNA表Dá文库,然后用得到的肽库制作Tài芯片,则可以从众多的药物成分中筛选到起作Yòng的部分物质。或者,利用RNA单链DNA有很大的柔性,能形成复杂的空间结Gòu,更Yǒu利与靶分子相Jié合,可将核酸库中的RNA或单链DNA固定在芯片上,然后与靶蛋白孵育,形成蛋白质-RNA或蛋白质-DNA复合物,可以筛选特异的药物蛋白或核酸,因此芯片Jì术和RNA库的Jié合在药物筛选中将得到广泛应用。在寻找HIV药物中,Jellis等用组合化学Hé成及DNA芯片技术筛选了种硫代磷酸八聚核苷Suān,并从Zhōng确定了具有XXGXX样结Gòu的抑制物,实验表明,这Zhòng筛选物对HIV感染细胞有明显阻断作用。(生物芯片技术使得药物筛选,靶基因鉴别和新药测试的速度Dà大提高,成本大大降低。基因芯片药物筛选技术工作目前刚刚起步,美国很多制药公司已开始前期工作,Jí正在建立表达谱数据库,从而为药物筛选提供各Zhòng靶基因及分析手段。这一技术具有很大的潜在应用价值。.给药个Xìng化临床上,同样药物的剂量对病人甲有效可能对病人乙不起作用,而对BìngRén丙则可能有副作用。在药物疗效与副作用方面,病人的反应差异很大。这主要是由于病人遗传学上存在差异,如药Wù应答基因,导致对药物产生不同的反应。例如细胞色素PMéi与大约%广泛使Yòng的药物的代谢有关,如果病人该酶的基因发生突变就会对降压Yào异喹胍产生明显的副作用,大约%~%的高加索人缺乏该Méi基因的活性。XiànYǐ弄清楚这类基因存在广泛变异,这些变异除对药物Chǎn生不同反应外,还与易犯各种疾病如肿瘤自身免疫病和帕金森病有关。如果利用基因芯片技术对患者先进行诊断,再开处方,就可对病人实施个体优化治疗。另一方面,在治疗中,很多同种疾BìngDe具Tǐ病因Shì因人而异的,用药也应因人而异。例如乙肝有较多亚型,HBV基因的多个位点如S,P及C基因区易发生变异。若用乙肝病毒基因多态性检测芯片每隔一段时间就检测Yī次,这对指导用药防止乙肝病毒耐药性很有意义。又如,现用于治疗AIDS的药物主要是病毒逆Zhuàn录酶RT和蛋白酶PRO的抑制剂,但在用药-月后常出现耐Yào,其原因是rtpro基因产生一个或多个点突变。Rt基因四个常见突变位点ShìAsp→AsnLys→ArgThr→PheTyr和Lys→Glu,四个位点均突变较单一位点突变后对药物的耐受Néng力成百倍增加(。如将这些基因突变部位的全部序列构建为DNA芯片,Zé可快速地检测病人是这一个或那一个或多个基因发生突变,从而可对症下药,所以对指导Zhì疗和预后有很大的意义。此外,基因芯片在新基因发现药物基因组图中药物种鉴定DNA计算机研Jiū等方面都有巨大应用价值。基因芯片国内外现状和前景自从年美国Affymetrix公司成功地制作出世界上首批用于药物筛选和实验室试验用的生物芯片,Bìng制作出芯片系统(,此后世界各国在芯片研究方面快速前Jìn,不断有新的突破。美国DeHyseq公司Syntexi公司Nanogen公司Incyte公司及日本欧洲各国都积极Kāi展DNA芯Piàn研究工作;摩托罗拉惠普IBM等跨国公司也相继投以巨资开展芯片研究2025年1月三星a50s(联想超极本)。年月Affymefrix公司和MolecularDynamics公司宣布成立基因分析协会(GeicAnalysisTechnologyConsortium以Zhì定Yī个统一的技术平台生产更有效而价谦的设备,与此相呼Yīng,Yīng国的AmershcemPharmaciaBiotechnology公司也在同一天宣布Jiāng提供部分掌握的技术以推动这项技术的应用(。美国关于芯片技术召开了两次会议,克林顿总Tǒng在会上高度赞赏和肯定该技术,将基因芯片Kàn作是保证一生健康De指南针(。预计在今后五年内生物芯片销售可达-亿美元;据《财富》杂志预测(.,在世纪,生物芯片对人类的影响Jiāng可能超过微电子芯片。参考资料:

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打开任何文件夹,然后单击Shàng面的编辑-首选项。


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