Thank you!
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。13:47:1413:47:1413:4710/21/2020 1:47:14 PM
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2113:47:1413:47Oc t-2021- Oct-20
重组的互补序列
—TATGCAATCTAG
TATGCAATCTAG 靶序列
DNA芯片
DNA芯片分类
根据DNA芯片的制备方式可以将其分为两大类：
• 原位合成芯片 synthetic genechips:指采 用显微光蚀刻技术在芯片的特定部位合成 寡核苷酸而制成的芯片。 特点：合成的寡核苷酸链较短，密度较高。
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。13:47:1413:47:1413:47Wednesday, October 21, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2113:47:1413:47:14October 21, 2020
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日下午1时47分 20.10.2120.10.21
基因芯片
荧光标记的样品
共聚焦显微镜
获取荧光图象
杂交
探针设计
杂交结果分析
DNA芯片
DNA芯片的制备
芯片的制备包括 支持物的预处理、 原位合成芯片的准备 DNA微集陈列的制备
基因芯片结构示意图
DNA芯片
DNA芯片的制备
支持物的预处理:
支持物分两类 • 实性材料 包括硅芯片，玻璃，瓷片等。目
前最常用者为玻璃。预处理的目的是使其表 面形成羟基，氨基等活性基团，以便与单核 苷酸或DNA形成共价键 • 膜性材料 包括聚丙烯膜，尼龙膜，硝酸纤 维素膜等 通常要包被氨基硅烷或多聚赖氨 酸等，使其带上正电荷，以吸附DNA
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相信相信得力量。20.10.212020年10月 21日星 期三1时47分14秒20.10.21
谢谢大家！
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树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20.10.2120.10.21Wednes day, October 21, 2020
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人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。13:47:1413:47:1413:4710/21/2020 1:47:14 PM
DNA芯片
原理 -- 通过杂交检测信息
制备原理
一组寡核苷酸探针
ATACGTTA
TACGTTAG
由杂交位置确定的一组 核酸探针序列
ATACGTTA
TACGTTAG ACGTTAGA CGTTAGAT GTTAGATC
杂交探针组
ACGTTAGACGTTAGAT GTTAGATC
ATACGTTAGATC
DNA芯片
• DNA芯片技术是指在固相支持物上原位合成（in situ synthesis）寡 核苷酸探针，或者直接将大量的DNA探针以显微打印的方式有序的 固化于支持物表面，然后与标记的样品杂交，通过对杂交信号的检测 分析即可得出样品的遗传信息（基因序列及表达的信息）。
• 由于常用计算机硅芯片作为固相支持物，所以称为DNA芯片。DNA 芯片又被称为基因芯片（gene chips）、DNA阵列（DNA array）、 cDNA芯片（cDNA chips）、寡核苷酸阵列（oligonucleotide array）等。
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安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20.10.2113:47:1413:47Oc t-2021- Oct-20
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加强交通建设管理，确保工程建设质 量。13:47:1413:47:1413:47Wednesday, October 21, 2020
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安全在于心细，事故出在麻痹。20.10.2120.10.2113:47:1413:47:14October 21, 2020
DNA芯片
疾病的诊断与治疗
基因芯片在感染性疾病、遗传性疾病和肿瘤等疾病的临床诊 断方面具有独特的优势。与传统检测方法相比： 它可以在一张芯片同时对多个病人进行多种疾病的检测； 无需机体免疫应答反应，能及早诊断，待测样品用量小； 能检测病原微生物的耐药性，病原微生物的亚型； 极高的灵敏度和可靠性；检测成本低，自动化程度高，利于 大规模推广应用。 这些特点使得医务人员在短时间内，可以掌握大量的疾病诊 断信息，这些信息有助于医生在短时间内找到正确的治疗措 施。
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三下午1时47分 14秒13:47:1420.10.21
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午1时 47分20.10.2113:47Oc tober 21, 2020
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三1时47分14秒 13:47:1421 October 2020
点阵的制作
DNA芯片
样品的准备
样品的准备包括 样品的分离纯化 扩增 标记
DNA芯片
样品准备
分离纯化
分离纯化：样品来源于活的细胞，使用一定方法分离 并纯化DNA或RNA（特别是mRNA）。只有达到一 定纯度的样品，才能保证后续操作的正确。
目前分离纯化使用的试剂均有商品出售，品牌繁多， 原理也不尽相同，产物收率和耗时也相差甚远
DNA芯片
杂交测序
芯片技术中杂交测序(sequencing by hybridization，SBH) 技术是一种新的高效快速测序方法。 用含65,536个8聚寡核苷酸的微阵列，采用SBH技术，可测定 200bp长DNA序列。采用67,108,864个13聚寡核苷酸的微阵 列，可对数千个碱基长的DNA测序。SBH技术的效率随着微 阵列中寡核苷酸数量与长度的增加而提高，但微阵列中寡核 苷酸数量与长度的增加则提高了微阵列的复杂性，降低了杂 交准确性。
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作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2020年10月21日星期 三1时47分14秒 13:47:1421 October 2020
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好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午1时47分14秒 下午1时47分13:47:1420.10.21
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一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10.2120.10.2113:4713:47:1413:47:14Oc t-20
DNA芯片
DNA芯片的制备
原位合成芯片的制备
1 显微光蚀刻技术 优点：合成速度快，步骤少 缺点：合成的探针短，效率低 2 压电打印法 合成的探针可达40-50 nt，合成效率较高
DNA芯片
DNA芯片的制备
DNA微阵列的制备
采用事先合成的DNA或制备基因探针，然后打印 在支持物上 喷墨打印
优点：速度快，量准，对支持物表面要求低； 缺点：斑点大，探针密度低，液滴分配不均 针式打印 优点：简便，价低，液滴小，探针密度大； 缺点：准性和重现性差
DNA芯片
喷墨打印技术
Syringe Pump
Reservoir
Switching Valve
Connecting Tubing
High-Speed MicroSolenoid Valve
Removable Tip Orifice
Controller
DNA芯片
针式打印法（接触式点样）
Best!
DNA芯片
DNA芯片
DNA芯片
基因芯片扫描结果
不同的颜色代表一个探针点杂交上的带荧光标记 的核酸分子数的差异。红〉黄〉绿〉兰〉紫
DNA芯片 DNA芯片技术的应用
基因表达分析
2 疾病的诊断与治疗,
1
杂交测序
3
DNA芯片
基因表达分析
人类基因组编码大约 30,000个不同的基因，仅 掌握基因序列信息资料， 要理解其基因功能是远远 不够的。 因此，具有监测大量 mRNA的实验工具很重要。 基因芯片技术可清楚地直 接快速地检测出以 1:300,000水平出现的 mRNA，且易于同时监测 成千上万的基因。
DNA芯片
分子杂交
芯片的杂交： 将已知序列的DNA探针显微固化于支持物表面，将已标
记好的样品与之进行杂交，杂交过程一般在30分钟 完成。样品与DNA芯片上的探针阵列进行杂交。 与经典分子杂交的区别： 杂交时间短，30分钟内完成 可同时平行检测许多基因序列 影响杂交反应的因素： 盐浓度、温度、反应时间、DNA二级结构
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踏实肯干，努力奋斗。2020年10月21日下午1时47分 20.10.2120.10.21
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追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2020年10月21日星期 三下午1时47分 14秒13:47:1420.10.21
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严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020年10月 下午1时 47分20.10.2113:47Oc tober 21, 2020
DNA芯片技术
DNA芯片原理及分类 DNA芯片的操作 DNA芯片技术的应用与展望
DNA芯片
DNA芯片的基本原理 基因芯片的原理是基于核酸分子碱基之间(A-T/C-G互补 配对的原理,利用分子生物学、基因组学、信息技术、微 电子、精密机械和光电子等技术将基因或DNA分子排列 在特定固体物表面构成的微点阵。然后将标记的样品分 子与微点阵上的DNA杂交,以实现多达数万个分子之间的 杂交反应,高通量大规模地分析检测样品中多个基因地表 达状况或者特定基因(DNA)分子的是否存在的目的 基因芯片的优点： 高通量·大规模·高度平行性·快速高效·高灵敏度·高度自动 化 缺点：在同一温度下杂交，不同探针杂交效率不同。