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        基因芯片技术

        实验分类:

        生物信息学实验

        别名:

        gene chips,DNA芯片(DNA chips),DNA阵列(DNA array)

        最新修订时间:

        简介

        基因芯片(gene chips),又称为DNA芯片(DNA chips)、DNA阵列(DNA array)等,是指在固相支持物上原位合成(in situ synthesis)寡核苷酸或者直接将大量DNA探针以显微打印的方式有序地固化于支持物表面。

        然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号来实现对DNA等生物样品的快速、平行、高效的检测。

        它是微电子、计算机、分子生物学等多学科交叉融合的一门高新技术,在DNA序列测定、基因表达分析、基因组研究、基因诊断、药物研究与开发,以及工农业、食品与环境监测等领域均有广泛的应用。

        原理

        根据基因芯片的制备方式可以将其分为两大类:原位合成芯片(synthetic gene chip)和DNA微集阵列(DNA microarray)。

        原位合成芯片的基本原理是采用显微光蚀刻(photolithography)等技术,在芯片的特定部位原位合成寡核苷酸而制成。

        这种芯片的集成度较高,但合成的寡核苷酸探针长度较短,一般为8~20个碱基,最长不超过50个碱基。

        因此对于一般长度的基因,需要使用多个相互重叠的探针进行检测,才能对基因进行准确的鉴定。

        虽然物理集成度高,但生物遗传信息的集成度相对受到影响。并且这类芯片的制备有严格的专利控制,发展受到限制。

        DNA微集阵列的基本原理是用一套特殊的芯片打印装置,通过机械臂的来回移动,以显微打印的方式,将预先制备好的基因探针有序地固化于支持物表面。

        虽然芯片的集成度相对较低,但使用的探针组来源比较灵活,可是合成的寡核苷酸片段、PCR扩增产物,也可采用来自基因组的DNA片段;可以是双链,亦可采用单链的DNA或RNA片段,且技术实现未受到专利控制,因而目前国际上发展很快。

        应用

        基因芯片技术常用于DNA序列测定、基因表达分析、基因组研究、基因诊断、药物研究与开发,以及工农业、食品与环境监测等领域。

        来源:丁香实验团队

        操作方法

        基因芯片技术

        基因芯片技术是一种大规模集成的固相杂交,以大量已知序列的寡核苷酸、cDNA或基因片段作为探针固化于支持物上,将样品进行标记后与芯片杂交,通过检测杂交信号检测样品中哪些核酸序列与其互补,然后通过定性、定量分析得出待测样品的基因序列及表达的遗传信息。

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