DNA芯片技术及应用

DNA芯片技术是随着人类基因组计划的实施发展起来的一项高新技术。本文介绍了DNA芯片的基本原理,并对近年来DNA芯片技术的应用进行了综述。     

基于SPE法的新型DNA提取微芯片的制作和研究

在生物医学和临床诊断中,DNA提取是关键的步骤。随着生物分析仪器的小型化和芯片化,有必要制作DNA提取芯片。固相提取法（Solid-Phase Extraction,SPE法）是近年来实验室常用的DNA提取方法,其操作简单,时间消耗少,但是基于SPE法制作的微芯片报道较少,利用硅微加工工艺制作DNA提取芯片,并使用SPE法进行PCR产物中DNA提取实验及大肠菌培养液中DNA的提取实验。此芯片可以在半个小时内完成DNA的提取,易于和别的芯片（如PCR芯片等）整合,具有很好的发展前景。     

DNA芯片制作原理及其杂交信号检测方法

文章讨论了DNA芯片的制作原理和杂交信号的检测方法。依其结构,DNA芯片可分为两种形式,DNA阵列和寡核苷酸微芯片。DNA芯片的制作方法主要有光导原位合成法和自动化点样法。DNA芯片与标记的探针或DNA样品杂交,并通过探测杂交信号谱型来实现DNA序列或基因表达的分析。适应于DNA芯片的发展,同时出现了许多新型的杂交信号检测方法。主要有激光荧光扫描显微镜、激光扫描共焦显微镜、结合使用CCD相机的荧光显微镜、光纤生物传感器、化学发生法、光激发磷光物质存储屏法、光散射法等。     

DNA芯片在0-1规划问题中的应用

生物芯片技术和DNA计算分别是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,对信息高度并行的获取与处理是二者的本质特性.而0-1规划问题作为运筹学中一个重要的问题,到目前为止还没有好的算法.在DNA计算和DNA芯片基础上,提出了基于DNA芯片解决0-1规划问题的DNA计算新模型,与以往DNA计算模型相比,该模型具有高信息量和操作易自动化的优点.同时指出DNA芯片技术有望作为新型生物计算的芯片.     

用基因表达谱芯片研究中医经脉-脏腑相关的机理

基因芯片(Genechip),又称DNA芯片、DNA微阵列(DNA microarray),包括寡核苷酸微阵列(Oligo-microarray)及DNAmicroarray,是生物芯片(biochip)中应用最广泛、技术最成熟的分支。一般可分为基因表达谱芯片和DNA测序芯片。现就基因表达谱芯片在中医经脉脏腑相关研究中应用思路及前景作一探讨。     

基于COI序列快速鉴定花蓟马的DNA条形码芯片初探

利用DNA条形码信息研制DNA芯片,建立快速高效的花蓟马鉴定方法.以3种花蓟马属,共9个样本的COⅠ基因片段序列为研究材料,应用软件Primer Premier5搜索出9个样本的12种motif基因序列,应用这12种motif序列制作虚拟DNA条形码芯片.虚拟电子杂交20个样本的COⅠ基因片段序列.结果显示,设计的虚拟DNA芯片能够鉴定本研究中的3种花蓟马,利用DNACOⅠ基因片段,设计DNA芯片在理论上可行.     

DNA芯片及其在生命科学中的应用

对DNA芯片的发生、发展、技术特点及在生命科学中的应用作了回顾,结果表明DNA芯片通过DNA或RNA样品与阵列的的杂交,可用于基因测序、基因表达、新基因的发现、突变的检测等等领域,虽然DNA芯片目前存在着不足和缺陷,但它正成为基因组和后基因组研究的重要工具.     

DNA芯片技术在微生物学研究中的应用

DNA芯片技术作为一种高通量的核酸分析方法,已经成为“后基因组时代”中研究海量序列信息的重要分析工具之一。本简述了目前一些常用以及和新出现的DNA芯片的技术原理,并从微生物基因表达谱研究,微生物基因组学研究以及微生物检测鉴定研究等多个方面概述了DNA芯片技术在微生物学中的应用,同时在对DNA芯片技术的不足进行简要分析的基础上,展望了其进一步应用的前景。     

dsDNA芯片的DNA结合蛋白质计算机模拟系统

dsDNA芯片(double-stranded DNA microarray)是用于DNA结合蛋白质表达研究的新技术,应用一种新的dsDNA芯片制作方法,研究了dsDNA探针设计,开发了相应的计算机模拟系统—DBP软件。可实现芯片上dsDNA探针的选取以及DNA结合蛋白质检测的实验过程模拟,功能包括模拟酶切、模拟电泳、模拟杂交等实验环节。DBP系统包括了可以不断完善的DNA结合蛋白质数据库。对研究dsDNA芯片,检测和分析在生物 体中DNA结合蛋白质的表达谱,揭示细胞的分化和凋亡、信号转导、DNA转录调控的分子机制有重要意义。     

分子信标芯片计算在0-1整数规划问题中的应用

生物芯片技术和DNA计算分别是近年来生命科学与信息科学的新兴研究领域,对信息高度并行的获取与处理是二者的本质特性．而0-1整数规划问题作为运筹学中一个重要的问题,到目前为止还没有好的算法．在DNA计算和DNA芯片基础上,提出了基于分子信标芯片解决0-1整数规划问题的DNA计算新模型．与以往DNA计算模型相比,该模型具有高信息量和操作易自动化的优点,同时指出分子信标芯片技术有望作为新型生物计算的芯片．     

DNA芯片的制作原理及其应用

综述了DNA芯片制作原理和杂交信号检测方法及发展趋势,对DNA芯片在研究基因结构和基因表达等方面的应用进行了分析。     

DNA芯片技术中利用内标对数据归一化后检测基因的表达变化

在DNA芯片技术中 ,通过反转录反应 ,由mRNA合成带有荧光标记物的cDNA的过程中 ,往往要参入已知质量的poly(A) + RNA ,以对DNA芯片的检测灵敏度进行归一化处理 .通过体外转录的方法 ,以真核生物的cDNA克隆中的DNA片段为模板合成poly(A) +RNA ,对之定量后 ,以不同的质量比参入到样品的反转录体系中 ,代表不同的RNA拷贝丰度 ,从而对DNA芯片检测的灵敏度进行了定量 ,并得到DNA芯片上杂交点的荧光信号强度与基因表达的RNA拷贝数成正相关的关系 .利用含有内标的DNA芯片检测了热击反应后酵母细胞的基因表达变化 ,结果与Northern印迹方法检测结果是相符的     

细菌基因转录谱的DNA微点阵芯片分析

基于DNA微点阵芯片技术的细菌基因转录谱研究是基因功能分析的重要手段之一。本文阐述了细菌DNA芯片基因转录谱分析的基本问题,包括mRNA和双色荧光实验设计,详细介绍了目前细菌体内外DNA芯片基因转录谱的具体应用情况,并说明了体内外基因转录谱研究的优劣和互补。     

猪链球菌2型全基因组DNA芯片的研制及基因表达谱技术平台的建立

目的：研制猪链球菌2型（SS2）全基因组DNA芯片,建立SS2基因表达谱技术平台。方法：利用SS2全基因组序列,挑选出2194条基因,经PCR扩增出2156条基因并将产物纯化,点样制备芯片;将芯片用于表达谱研究,采用实时定量PCR验证表达谱结果,对芯片进行可靠性分析。结果：芯片杂交数据与实时定量PCR验证显示了较高的相关性,二者相关系数r=0.87。结论：研制了一批SS2全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的表达谱技术平台。     

cDNA芯片表面核酸固定化的优化

cDNA芯片技术表面核酸固定化影响因素众多,其中涉及选择载体、固定于玻片的DNA片段浓度、玻片DNA片段的固定方法、玻片预处理方法、DNA片段的变性、溶解DNA片段的点样液等等.针对这些因素进行了优化筛选实验,以便于提高cDNA芯片技术检测基因表达的效率.     

DNA芯片技术在食品病原体检测中的应用

病原体的存在,尤其是食品中的病原体,给人类健康带来了威胁。DNA芯片技术是一种非常有效的病原体检测工具,具有众多传统检测方法所不具备的优势,受到广泛关注。我们简要论述了DNA芯片在细菌病原体、寄生虫、病毒病原体、微生物耐药性等的检测中的应用,并进一步综述了DNA芯片技术在食品检测中存在的问题、解决方法及发展方向。     

微流控芯片电泳及其法医学应用

在光学性能良好的Brofloat玻璃电泳芯片上,利用自行搭建的共聚焦激光诱导荧光检测系统,通过对芯片管道表面修饰、筛分介质、分离电场强度、进样方式、电泳温度、进样时间等条件的优化,对含15个STR基因座的法医DNA样品进行电泳分离测试实验.通过对芯片电泳条件优化获得了本电泳系统的最佳条件,成功实现8 min内完成DNA样品片段的分离,表明该微流控芯片电泳系统在法医DNA快速分析方面具有良好的应用前景.     

副溶血性弧菌全基因组DNA芯片的研制和芯片质量的评价

摘要 目的 研制副溶血性弧菌全基因组芯片,建立芯片杂交方法,并对芯片质量进行评价。方法 利用副溶血性弧菌全基因组序列,挑选出4770条基因,PCR扩增各基因并将PCR产物纯化,点样制备芯片;设计了两个质控杂交组合,采用双色荧光杂交策略,对芯片质量进行评价;PCR方法验证部分芯片结果。结果 芯片杂交与理论预期结果以及PCR验证结果完全一致。结论 成功的研制了一批质量良好的副溶血性弧菌全基因组DNA芯片,并建立了基于DNA芯片的副溶血性弧菌比较基因组学技术平台,建立了一套系统的芯片数据分析的标准方法。     

一种新的DNA芯片的封闭方法

提出了一种新的DNA芯片的封闭方法:1-碘丙烷封闭方法,并对1-碘丙烷和琥珀酸酐两种不同的封闭方法的封闭效果进行了比较实验,研究封闭试剂、封闭时间对氨基DNA芯片杂交结果所产生的影响。结果表明:1-碘丙烷封闭效果明显好于琥珀酸杆的封闭效果,用1-碘丙烷封闭后的芯片进行杂交,芯片杂交信号强、背景噪声低,灵敏度高,整个封闭过程实验操作简单,时间短,1h即可达到所需效果。1-碘丙烷可以作为一种很好的DNA芯片封闭试剂。     

基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印检测法

建立了一种基于纳米金复合探针的基因芯片膜转印核酸检测新方法。首先,用纳米金颗粒同时标记检测探针P2和两种长短不同且生物素化的信号探针 (T10,T40),其中检测探针与靶DNA 5￠端互补,两种信号探针起信号放大作用。当靶DNA分子存在时,芯片表面捕捉探针P1 (与靶DNA分子3￠端互补) 通过碱基互补配对原则结合靶DNA分子,将其固定于芯片上,同时检测探针通过与靶DNA 5￠端互补配对将纳米金复合探针结合于芯片表面,结果在芯片表面形成“三明治”结构,后通过链霉亲和素-生物素反应,使芯片表面对应有靶DNA分子的部位结合上碱性磷酸酶,最后利用BCIP/NBT显色系统使芯片表面信号结果镜面转印至尼龙膜表面。当检测探针和信号探针摩尔比为1∶10,T10和T40摩尔比为9:1时可以检测1 pmol/L合成靶DNA分子或0.23 pmol/L结核分枝杆菌16S rDNA PCR扩增产物,检测结果通过普通的光学扫描仪读取或肉眼直接判读信号有无。本芯片检测系统灵敏度高,操作方法简单、快速,不需要特殊仪器设备,在生物分子的检测方面具有较高的应用价值。