现代生物检测技术 生物芯片检测技术生物芯片概述.pptx

第四章第四章 生物芯片检测技术生物芯片检测技术基因芯片基因芯片蛋白质芯片蛋白质芯片组织芯片组织芯片芯片实验室芯片实验室生物芯片技术在食品安全检测和品质控制中的应用生物芯片技术在食品安全检测和品质控制中的应用第1页/共19页什么是生物芯片什么是生物芯片(Biochips)？生物芯片是将大量生物芯片是将大量生物识别分子按预先设置生物识别分子按预先设置的排列固定于一种载体的排列固定于一种载体（如硅片、玻片及高聚物（如硅片、玻片及高聚物载体等）表面，利用生物载体等）表面，利用生物分子的特意性亲和反应，分子的特意性亲和反应，如核酸杂交反应，抗原抗如核酸杂交反应，抗原抗体反应等来分析各种生物体反应等来分析各种生物分子的存在及其量的一种分子的存在及其量的一种技术。技术。第2页/共19页什么是生物芯片什么是生物芯片(Biochips)？生物芯片技术针对生物芯片技术针对DNADNA、RNARNA、蛋白质及其它生物分子，、蛋白质及其它生物分子，在芯片上完成一个或多个功能的在芯片上完成一个或多个功能的检测分析，使大量与生命有关的检测分析，使大量与生命有关的信息集中在一块芯片上，达到对信息集中在一块芯片上，达到对生物分子、细胞、组织的高通量生物分子、细胞、组织的高通量检测分析。目前生物芯片技术正检测分析。目前生物芯片技术正向着更加微型化和集成化方向发向着更加微型化和集成化方向发展，芯片实验室代表着更高的发展，芯片实验室代表着更高的发展阶段。展阶段。第3页/共19页生物芯片的分类生物芯片的分类 o按固定的生物分子及材料不同可分为基因芯片，蛋白质芯片，细胞芯片，组织芯片和芯片实验室等o根据用途还可以把生物芯片分为两类：信息生物芯片（information-biochip）和功能生物芯片（function-biochip）第4页/共19页生物芯片的分类生物芯片的分类 第5页/共19页生物芯片的分类生物芯片的分类 第6页/共19页生物芯片阵列型仪器型化合物药物核酸多肽蛋白质受体细胞细胞器病毒微小组织样品筛选浓缩放大毛细管电泳电介质电泳色谱质谱微型光谱仪芯片实验室第7页/共19页生物芯片的应用生物芯片的应用基因表达水平的基因表达水平的检测检测基因诊断基因诊断药物筛选药物筛选个体化医疗个体化医疗测序测序生物信息学研究生物信息学研究第8页/共19页生物芯片的制作生物芯片的制作说了那么多了，生物芯片到底怎么做呢？说了那么多了，生物芯片到底怎么做呢？第9页/共19页生物芯片的制作生物芯片的制作载体的材料载体的材料在制作生物芯片时，载体材在制作生物芯片时，载体材料很多，大致可分为四类：料很多，大致可分为四类：1无机材料无机材料2天然有机聚合物天然有机聚合物3人工合成的有机高分子聚人工合成的有机高分子聚合物合物4各种高分子聚合物制成的各种高分子聚合物制成的各种膜各种膜第10页/共19页生物芯片的制作生物芯片的制作 点样设备点样设备Telechem公司全新公司全新SpotBot Personal Microarrayer 一台台式普通离心机一台台式普通离心机 大小大小(30cm x 30cm x 22cm)的个人芯片的个人芯片点样机功能相当完备。点样机功能相当完备。第11页/共19页生物芯片的制作生物芯片的制作第12页/共19页生物芯片的优点生物芯片的优点基因芯片的最大优点在于基因芯片的最大优点在于其高通量。传统方法检测其高通量。传统方法检测众多基因要经历多次实验众多基因要经历多次实验而且自动化程度低，因而而且自动化程度低，因而每次实验之间是存在系统每次实验之间是存在系统误差的。基因芯片可以克误差的。基因芯片可以克服这个缺点，众多基因的服这个缺点，众多基因的探针的标记、杂交等过程探针的标记、杂交等过程是在一次实验过程中完成是在一次实验过程中完成的，而且自动化程度高，的，而且自动化程度高，数据客观可靠。数据客观可靠。第13页/共19页生物芯片的缺点生物芯片的缺点 基因芯片的缺点在于其不基因芯片的缺点在于其不能对待检测基因在多细胞类型组能对待检测基因在多细胞类型组织中的精确定位进行判断。另外织中的精确定位进行判断。另外很多蛋白质调节其功能不主要是很多蛋白质调节其功能不主要是依赖其是否表达或表达量高低，依赖其是否表达或表达量高低，而是依赖蛋白质磷酸化而是依赖蛋白质磷酸化-去磷酸化去磷酸化等方式。在这种情况下，用核酸等方式。在这种情况下，用核酸类生物芯片就没有什么意义了，类生物芯片就没有什么意义了，正在研究开发中的蛋白类芯片可正在研究开发中的蛋白类芯片可能会有所作为的。能会有所作为的。第14页/共19页介绍几种生物芯片的产品介绍几种生物芯片的产品生物芯片多孔反应覆膜生物芯片多孔反应覆膜 生物芯片多孔反应覆膜可用于所有使用生物芯片多孔反应覆膜可用于所有使用96孔酶标板的孔酶标板的自动化仪器上，使生物芯片的加样，洗涤过程自动化。自动化仪器上，使生物芯片的加样，洗涤过程自动化。产品宽度与生物芯片基片（载玻片）相同，贴在基片上产品宽度与生物芯片基片（载玻片）相同，贴在基片上后，形成多个分离的小孔，可以分析多个样品。膜上孔后，形成多个分离的小孔，可以分析多个样品。膜上孔的间距与酶标板上孔间距相同，与本公司的的间距与酶标板上孔间距相同，与本公司的ChipHolder配合可以使用在所有使用配合可以使用在所有使用96孔酶标板的自动化仪器上，孔酶标板的自动化仪器上，使生物芯片的加样，洗涤过程自动化。使生物芯片的加样，洗涤过程自动化。第15页/共19页介绍几种生物芯片的产品介绍几种生物芯片的产品SCAN-I是中国科学院是中国科学院-中科百奥科技有限公司新近研制中科百奥科技有限公司新近研制开发的产品，全自动检测及分析系统适用于相应波长范开发的产品，全自动检测及分析系统适用于相应波长范围内的生物芯片图像扫描和信号分析，是光、机、电、围内的生物芯片图像扫描和信号分析，是光、机、电、数字技术和生物学技术相结合的产物，实现了生物芯片数字技术和生物学技术相结合的产物，实现了生物芯片的图像摄取、处理、分析一体化。的图像摄取、处理、分析一体化。第16页/共19页我国生物芯片行业发展现状我国生物芯片行业发展现状 生物芯片北京国家工程研究中心（总建筑面积生物芯片北京国家工程研究中心（总建筑面积30224平方米平方米 位于中关村生命科学园）位于中关村生命科学园）北京博奥生物芯片有限责任公司承建。该项目是建北京博奥生物芯片有限责任公司承建。该项目是建设生物芯片微加工相关条件、分子生物学、化学、光学设生物芯片微加工相关条件、分子生物学、化学、光学等实验室分析条件及相关辅助设施，形成年产生物芯片等实验室分析条件及相关辅助设施，形成年产生物芯片分析系统分析系统120台、应用型生物芯片台、应用型生物芯片90万片的生产能力。万片的生产能力。第17页/共19页我国生物芯片行业发展现状我国生物芯片行业发展现状 生物芯片技术在中国还是空白，而到目前，中国生物芯片技术在中国还是空白，而到目前，中国生物芯片的产值就达到了生物芯片的产值就达到了2亿多元人民币，生物亿多元人民币，生物芯片研究已经从实验室进入应用阶段。芯片研究已经从实验室进入应用阶段。第18页/共19页谢谢您的观看！第19页/共19页