生物化学与分子生物学/生物芯片技术

常用的分子生物学技术及其应用 - 分子杂交和印迹技术 - PCR技术的原理与应用 - DNA测序技术 - 生物芯片技术 - 蛋白质的分离、纯化与结构分析 - 生物大分子相互作用研究技术
生物芯片技术是在20世纪末发展起来的一项心的规模化生物分子分析技术，目前已被应用于生命科学的众多领域。这些应用包括基因表达检测、基因突变检测、基因诊断、功能基因组研究、基因组作图等多个方面。

基因芯片

基因芯片 (gene chip) 是指将许多特定的 DNA 片段有规律地紧密排列固定于单位面积的支待物上，然后与待测的荧光标记样品进行杂交，杂交后用荧光检测系统等对芯片进行扫描，通过计算机系统对每一位点的荧光信号作出检测、比较和分析，从而迅速得出定性和定量的结果。该技术亦被称作DNA 微阵列(DNA microarray)。 基因芯片可在同一时间内分析大量的基因，高密度基因芯片可以在lcm²面积内排列数万个基因用于分析，实现了基因信息的大规模检测。
基因芯片特别适用于分析不同组织细胞或同一细胞不同状态下的基因差异表达情况，其原理是基于双色荧光探针杂交。该系统将两个不同来源样品的 mRNA 逆转录合成 cDNA 时用不同的荧光分子（如正常用红色、肿瘤用绿色）进行标记，标记的 cDNA 等量混合后与基因芯片进行杂交，在两组不同的激发光下检测，获得两个不同样品在芯片上的全部杂交信号。呈现绿色荧光的位点代表该基因只在肿瘤组织表达，呈现红色信号的位点代表该基因只在正常组织表达，呈现两种荧光互补色——黄色的位点则表明该基因在两种组织中均有表达。

蛋白质芯片

蛋白质芯片(protein chip) 是将高度密集排列的蛋白质分子作为探针点阵固定在固相支待物上，当与待测蛋白质样品反应时，可捕获样品中的靶蛋白质，再经检测系统对靶蛋白质进行定性和定量分析的一种技术。蛋白质芯片的基本原理是蛋白质分子间的亲和反应，例如抗原-抗体或受体-配体之间的特异性结合。最常用的蛋白质探针是抗体。在用蛋白质芯片检测时，首先要将样品中的蛋白质标记上荧光分子，经过标记的蛋白质一旦结合到芯片上就会产生特定的信号，通过激光扫描系统来检测信号。
蛋白质芯片技术具有快速和高通量等特点，它可以对整个基因组水平的上千种蛋白质同时进行分析，是蛋白质组学研究的重要手段之一，已广泛应用于蛋白质表达谱、蛋白质功能、蛋白质间的相互作用的研究。在临床疾病的诊断和新药开发的筛选上也有很大的应用潜力。