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微阵列(生物芯片)类型详解

        微阵列或生物芯片是面向实验室的显微镜载玻片,通常由玻璃、硅芯片、尼龙薄膜制作而成。它通常是一个2D阵列(有时是3D的),芯片表面的规定位置上存在数以千计的微孔。

        微阵列是一项最近才被开发的技术,被发现的时间也仅仅只有20年左右。该技术主要运用于癌症研究以及其它疾病的药物治疗,如口腔病变等。它帮助研究人员调查并分析单反应中数千个基因的表达,并解决各种问题。

        该技术的工作原理为DNA互补序列的彼此结合。基于其制备方式和所使用的探针类型,微阵列被分为两大类。

        基于制备方式对微阵列进行分类,可以被分为三类:

        1、玻璃上的点状阵列:点状阵列由被聚赖氨酸涂覆的玻璃载玻片制作而成。通过使用槽销从而提供高密度的DNA结合。它允许对样本进行荧光标记。

        2、自组装阵列:这是一种光纤阵列,通过在聚苯乙烯微珠上合成的DNA沉积而制成。这些微珠沉积在蚀刻的阵列末端。在不同的微珠上可以合成不同的DNA,将微珠的混合物涂覆到光纤上,就会形成随机自组装的阵列。

        3、原位合成阵列:原位合成阵列通过固相基板上的化学合成制作而成。在化学合成过程中,将对光不稳定的保护基团与光刻法结合起来执行操作。原位合成阵列主要用于表达分析、基因分型和测序。

        基于使用的探针类型对微阵列进行分类,可以被分为12种不同的类型:

        1、DNA微阵列:DNA微阵列也被称为基因芯片、DNA芯片或生物芯片。它既能测量DNA,也能将DNA作为其检测系统的一部分。DNA微阵列可以细分为四类:cDNA微阵列、寡核苷酸DNA微阵列、BAC微阵列和SNP微阵列。

        2、MMChips:Mmchip允许跨平台和实验室间数据的综合分析。它主要用来研究DNA和蛋白质之间的相互作用。ChIP-chip(染色质免疫沉淀(ChIP),随后进行阵列杂合反应)和ChIP-seq(染色质免疫沉淀(ChIP),随后进行大量的平行测序)是两种主要使用的技术。

        3、蛋白微阵列:作为一个平台,它可以以高度并行的方式表征数十万种蛋白质。蛋白微阵列有三种类型,分别为分析蛋白微阵列、功能蛋白微阵列和反相蛋白微阵列。

        4、多肽微阵列:这种类型的阵列主要用于具体分析或优化蛋白质-蛋白质之间的相互作用。它通过筛选蛋白质组来帮助实现抗体识别。

        5、组织微阵列:组织微阵列石蜡块通过从各种供体组织中分离取出圆柱状组织芯而形成,并将其嵌入到单个微阵列中去。它主要用于病理学研究。

        6、细胞微阵列:它们也被称为转染微阵列或活体细胞微阵列,可用于筛选大型化合物和基因组文库,并系统研究局部细胞的微环境。

        7、化合物微阵列:主要用于药物筛选和药物发现。化合物微阵列具有识别和评估小分子的能力,因此在制药行业中,它显得比其它技术更为有用。

        8、抗体微阵列:它们也被称为抗体阵列或抗体芯片。抗体微阵列是蛋白质特异性微阵列,在显微镜载玻片内包含了捕获抗体的集合,主要用于检测抗原。

        9、多糖阵列:也被称为糖芯片。多糖阵列主要用于筛选与碳水化合物结合的蛋白质组。它们也可以用于计算蛋白质亲和力和多聚糖固相支持合成的自动化。

        10、表型微阵列:表型微阵列或PMs主要用于药物开发。它们一次能定量测量数千种细胞表型。它也被用于功能基因组学研究和毒理学试验。

        11、反相蛋白微阵列:它们是裂解液或血清制作而成的微阵列。主要用于临床试验,尤其是癌症领域,也可用于制药行业。在某些特殊案例中,它们也可用于生物标志物的研究。

        12、干涉反射成像传感器(简称IRIS):IRIS是一款可用于分析蛋白质-蛋白质、蛋白质-DNA、DNA-DNA相互作用的生物传感器。它不使用荧光标签,而是通过机器点样,由Si/SiO2基板制作而成。


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