生物芯片ppt-基因芯片的研究和应用

基因芯片及其应用一、基因芯片的基本概念概念生物芯片主要指通过平面微细加工技术在固体芯片表面构建的微流体分析单元和系统，以实现对细胞、蛋白质、核酸以及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。基因芯片是最重要的一种生物芯片。生物芯片是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。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基因芯片技术是通过微阵列技术,将高密度DNA片段阵列通过高速机器人或原位合成方式以一定的顺序或排列方式使其附着在如玻璃片等固相表面，以荧光标记的DNA探针，借助碱基互补杂交原理，进行大量的基因表达及监测等方面研究的最新革命性技术。微阵列技术巨大优势在于它可以并行地宏量获取生物信息，借助此技术发展的生物芯片则提供了以核酸杂交为基础的基因水平的表达监控，多态性研究和Genotyping。从而使我们对基因表达调控有更深入的了解。基因芯片的重要性可以与50年代把单个晶体管组装成集成电路芯片相比，它将会对廿一世纪生命科学和医学的发展产生无法估计的影响。基因芯片发展历史Southern&NorthernBlotDotBlotMacroarrayMicroarrayTwoKindsofDNAMicroarraysNaturalDNA(PCRProducts)geneexpressiongenomicDNAdetectionArtificialDNA(oligonucleotide)•geneexpression•SNPgenotyping•genemutationon-chipsynthesisspottingDNAChipTechnologySolidsupport(glass,membrane,plastic,silicon)MiniaturizedarrayofDNA(geneticmaterial)WorkonthebiochemicalprincipleofDNA/DNAhybridizationHybridizedprobes(DNAmolecules)arefluorescentlylabeledReferenceTestDNADNALabelfluorescentlybynicktranslationLabonachipMicroarray合成后点样板二、基因芯片的检测系统GENERALSCANNING-ScanArraySystemImageanalysis生物芯片的应用•生物学与医学研究-基因表达谱、功能基因组等•临床诊断和其他生物检测-与其他检测手段的竞争•个人基因档案-个体化医学、药物开发GenomicChipsvs.ExpressionChipsGenemRNAProteinGenomicChips:Detectthepresenceorabsenceofagene.Ifpresent,howmanycopies?ExpressionChips:Determineshowageneexpressesitself.Whataretheproductsofthegene?蛋白质组学和结构基因组学高通量药物筛选药物设计和小分子设计生物芯片计算机辅助药物筛选高通量虚拟筛选方法蛋白质－蛋白质相互作用识别，信号传导系统、代谢途径的分子模拟，蛋白质折叠和构象变化的长时分子动力学模拟...基因组信息…生物信息计算机辅助先导化合物设计、药物设计目前市场情况:•基因芯片:90%-药物筛选:40%-诊断:10%-基因型检测:25%•芯片实验室:1%