微生物检测技术作业--生物芯片PPT.pptxVIP

;1.定义; 由于这种技术通常采用玻片或硅片作为固相支持物，且在制备过程中模拟计算机芯片的制备方法，所以称之为生物芯片技术。 常用的固相支持物：硅片、玻璃片、塑料片、凝胶、尼龙膜等 检测仪器：激光共聚焦扫描仪或电荷偶联摄影像机等 ;2.分类;2.分类;3.生物芯片的工作原理;3.1 基因芯片;3.1.1 测序芯片的基本工作原理：;芯片测序流程图;芯片测序流程图;1024X1024=1048754 最终的序列可通过软件根据探针的重叠而读出来。 ;3.1.2 其他两种基因芯片;3.2 蛋白质芯片;3.2.1 蛋白质芯片的分类;3.2.1.1 蛋白质检测芯片;3.2.1.2 蛋白质功能芯片;;3.2.2 蛋白质芯片的工作流程;抗体芯片工作流程：;两种标记方法;直接标记Direct Labeling ;双抗体夹心法 Dual Antibody Sandwich ;ELISA 方法检测抗体芯片结果：;DNA芯片与蛋白芯片最大的区别是靶分子和探针分子的结构差异 相对于DNA 芯片, 蛋白质芯片技术面临更多困难。 ①蛋白质之间的相互作用的变化性更强。 ②相对于PCR 技术这样可以大量扩增DNA 的技术, 尚未有可以大量扩增蛋白质的成熟技术。 ③蛋白质的表达和纯化工作十分艰巨, 而且经常不能保持蛋白质的完整功能。 ④许多蛋白质很不稳定。 ;3.2.3 捕获分子;主要的捕获分子： 抗体 适配体（寡聚核苷酸） 多肽与肽样寡聚体 小分子配体 重组蛋白;3.3 芯片实验室(lab-on-a-chip);现在已有由加热器、微泵、微阀、微流量控制器、微电极、电子化学和电子发光探测器等组成的芯片实验室问世，并出现了将生化反应、样品制备、检测和分析等部分集成的生物芯片。 总结：芯片实验室特点 高度集成化的集样品制备、基因扩增、核酸标记及检测为一体的便携式生物分析系统。 实现生化分析全过程集成在一片芯片上完成，从而使生物分析过程自动化、连续化和微缩化。 芯片实验室是生物芯片技术发展的最终目标。 ? ;芯片实验室的操作流程;反应：利用微反应器进行，微反应器利用微芯片反应技术，其优点是可通过并行单元来实现柔性生产、规模放大、快速和高通量筛选等。 分离：电泳是芯片微分离中采用最为普遍的一种形式，芯片电泳的分离模式多种多样，如区带电泳、胶束电动芯片电泳、介电电泳及电色谱等。以电泳分离为主体的分离技术，在整个芯片平台技术的研究中占有特殊的地位。 ;4.生物芯片的应用;例：发烧芯片 发烧芯片是一块包含400个寡核苷酸的芯片，以一群特殊设计的寡核苷酸片段为探针，29种常见的病原菌可以在发烧芯片上显出各自特有的基因表达式样，再与数据库建立的式样比对后，就可达到快速鉴定感染性病原菌的目的。 ;4.1.2. 16S rDNA和23S rDNA作为探针来源;例1： 4小时以内便可检测和识别病原微生物的方法;例2：在未知标本中快速检测6种立克次体的方法;4.2 蛋白质芯片的应用;用该蛋白质芯片对150例正常人和52例SARS病人的血清进行了检测，在95％的SARS病人血清样品内发现了针对病毒的抗体，而血清中发现了抗体说明被测人已经感染了SARS病毒。150例正常人未发现这一现象。 在对SARS病毒全基因序列分析的基础上，克隆了10个基因，并对其中的5个基因进行了蛋白质表达，通过筛选发现，其中3个蛋白质能与SARS病人血清发生特异性抗原抗体反应。;通过已建立的蛋白质芯片制备技术平台，用筛选的抗原，研制出了SARS病毒多抗体检测蛋白质芯片。 SARS病毒多抗体检测蛋白质芯片，可同时对SARS病毒5种抗原的抗体进行检测，并可同时检测IgG和IgM两类抗体，每种抗体可同时重复检测4次。 以上设计不仅使诊断结果更加准确，而且使该芯片具有取样微量、稳定性好、灵敏度高、平行检测、结果可量化显示等特点。;SARS病毒抗体检测蛋白质芯片，除了可用于对临床SARS病人的筛选和确诊，还可用于研究SARS病毒编码蛋白质的抗原性、抗体产生特点及规律、疾病转归的分子机理研究、疫苗的评价以及分子流行病学的调查。 除了蛋白质芯片外，还有内置多种“非典”冠状病毒基因序列的基因芯片。新的微探针涉及“非典”冠状病毒的29700个DNA碱基对序列。;5.生物芯片技术的研究方向及当前面临的困难;样品制备上，当前多数公司在标记和测定前都要对样品进行一定程度的扩增以便提高检测的灵敏度。 探针的合成与固定比较复杂，特别是对于制作高密度的探针阵列。 目标分子的标记也是一个重要的限速步骤，如何简化或绕过这一步现在仍然是个问题。 信号的获取与分析上，当前多数方法使用荧光法进行检测和分析，重复性较好，但灵敏度仍然不高。;Thank You!