蛋白芯片技术(蛋白芯片技术的用途)

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什么是生物芯片技术

生物芯片技术是通过缩微技术,根据分子间特异性地相互作用的原理,将生命科学领域中不连续的分析过程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、基因及其它生物组分的准确、快速、大信息量的检测。按照芯片上固化的生物材料的不同,可以将生物芯片划分为基因芯片、蛋白质芯片、多糖芯片和神经元芯片。

生物芯片是指采用光导原位合成或微量点样等方法,将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等等生物样品有序地固化于支持物的表面,组成密集二维分子排列,然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交,通过特定的仪器对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析,从而判断样品中靶分子的数量。由于常用硅片作为固相支持物,且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术,所以称之为生物芯片技术。

蛋白芯片检测是什么?

是真的,蛋白芯片检测目前已经应用于肿瘤筛查等健康领域,根据细胞代谢过程中产生一系列蛋白质因子变化,通过蛋白质芯片,将血清中的异常蛋白质因子筛选出来,由此反应出身体相关部位的健康状况。

蛋白质芯片检测是一种高通量的蛋白功能分析技术,可用于蛋白质表达谱分析,研究蛋白质与蛋白质的相互作用,DNA-蛋白质、RNA-蛋白质的相互作用等,可以通过蛋白质芯片检测技术对于疾病在体内的发生、发展、疾病种类、治疗效果等进行观察监测……

总的来说,蛋白质芯片技术检测能同时检测人体内上百种蛋白质。检测血液中多种疾病标志物蛋白质含量的变化,则能够预测疾病发生发展的情况,从而达到对自身健康管理的目的。

反向蛋白芯片是怎么回事?

首先两种芯片都是高通量的检测。

反向蛋白质芯片,样品中的待测蛋白质或多肽及其他生物分子通过化学键连接于固相载体上而被固定,固相载体表面经过封闭后,加入标记了荧光的探针,与固相生物分子进行杂交反应,洗去未结合的物质后,样品点的荧光强度与样品中待测成分的浓度成正比。技术可以把大量的待测样品点阵于固相载体之上;采用了多种荧光标记,突破了一个点检测一个样品、一种成分的束缚,可以应用于检测多种成分,几种成分的比较,研究某种分子特性;节省待测样品量;大量标本的检测操作更简单、准确,减少交叉污染。

简单来说,反向蛋白质芯片就是拿你已知的一种或几种带标记的蛋白,去和样品里的蛋白反应。

而抗体芯片是,用已知的高通量抗体,筛选样品里可以反应的蛋白。

两者,方法不同,相比而言,抗体芯片特异性更好些。

完全原创,希望能采纳。

临床试验应用蛋白芯片技术有何优势

蛋白质芯片有着自己的特殊性:l、蛋白质的化学性质及空间结构均十分复杂,受环境影响容易变性;2、蛋白质来源有限,不能大量人工合成;3、蛋白芯片的基础是抗原抗体亲和反应,特异性及亲和力有限,尤其当固定在表面时。4、不同的蛋白质在临床样品中的丰度不同,抗体抗原反应的亲和力不同;5、蛋白质之间存在着交叉反应。在临床诊断中,基于酶联免疫吸附分析原理的低密度的蛋白质芯片最具有应用的价值,已经逐渐应用于临床检测。酶联免疫吸附分析(ELISA)是蛋白质定量实验的经典方法,一般是在96孔板上进行,具有较高的稳定性与灵敏度。在此基础上结合自动化机械臂,及微点技术,这就形成了最初的蛋白质微阵列芯片。要发展一种可靠而高效的蛋白质芯片,必须有一个较大量结合蛋白,同时较小影响蛋白活性的固定表面。区别于研究用的蛋白质芯片,临床应用的诊断性芯片必须具备成本低、容易生产、容易反应、稳定性好、均一性强等特点。寻找适合蛋白质固定的基底材料,以及高效固定蛋白的方法成为该领域迫切的需求。

蛋白芯片检测和基因检测有什么区别?

是完全不同层级和用途的检测。从技术上看前者比后者更高一层。

生物芯片是什么

生物芯片技术

20世纪90年代初开始实施的人类基因组计划(Human genome project,HGP)取得了人们当初意料不到的巨大进展。目前已经测定了十多种微生物以及高等动植物的全基因组序列,海量的基因序列数据正在以前所未有的速度膨胀。一个现实的科学问题摆到了人们面前:如何研究如此众多基因在生命过程中所担负的功能?如何有效利用如此海量的基因信息揭示人类生老病死的一般规律,并为人类最终战胜各种病魔提供有效武器?于是,一项类似于计算机芯片技术的新兴生物高技术———,随着人类基因组研究的进展应运而生了。生物芯片的种类生物芯片是近10年在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术。它主要是指通过微加工和微电子技术在固体芯片表面构建微型生物化学分析系统,以实现对生命机体的组织、细胞、蛋白质、核酸、糖类以及其他生物组分进行准确、快速、大信息量的检测。目前常见的生物芯片分为三大类:即基因芯片(Genechip,DNAchip,DNAmi�croarray)、蛋白芯片(Proteinchip)、芯片实验室(Lab-on-a-chip)等。

生物芯片主要特点是高通量、微型化和自动化。生物芯片上高度集成的成千上万密集排列的分子微阵列,能够在很短时间内分析大量的生物分子,使人们能够快速准确地获取样品中的生物信息,检测效率是传统检测手段的成百上千倍。生物芯片将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。基因芯片是生物芯片技术中发展最成熟和最先实现商品化的产品。基因芯片是基于核酸探针互补杂交技术原理而研制的。所谓核酸探针只是一段人工合成的碱基序列,在探针上连接上一些可检测的物质,根据碱基互补的原理,利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。基因芯片,又称DNA芯片,DNA微阵列(DNAmicroar ray),和我们日常所说的计算机芯片非常相似,只不过高度集成的不是半导体管,而是成千上万的网格状密集排列的基因探针,通过已知碱基顺序的DNA片段,来结合碱基互补序列的单链DNA,从而确定相应的序列,通过这种方式来识别异常基因或其产物等。目前,比较成熟的产品有检测基因突变的基因芯片和检测细胞基因表达水平的基因表达谱芯片。基因芯片技术主要包括四个基本技术环节:芯片微阵列制备、样品制备、生物分子反应和信号的检测及分析。

目前制备芯片主要采用表面化学的方法或组合化学的方法来处理固相基质如玻璃片或硅片,然后使DNA片段或蛋白质分子按特定顺序排列在片基上。目前已有将近40万种不同的DNA分子放在1平方厘米的高密度基因芯片,并且正在制备包含上百万个DNA探针的人类基因芯片。生物样品的制备和处理是基因芯片技术的第二个重要环节。生物样品往往是非常复杂的生物分子混合体,除少数特殊样品外,一般不能直接与芯片进行反应。要将样品进行特定的生物处理,获取其中的蛋白质或DNA、RNA等信息分子并加以标记,以提高检测的灵敏度。第三步是生物分子与芯片进行反应。芯片上的生物分子之间的反应是芯片检测的关键一步。通过选择合适的反应条件使生物分子间反应处于最佳状况中,减少生物分子之间的错配比率,从而获取最能反映生物本质的信号。基因芯片技术的最后一步就是芯片信号检测和分析。目前最常用的芯片信号检测方法是将芯片置入芯片扫描仪中,通过采集各反应点的荧光强弱和荧光位置,经相关软件分析图像,即可以获得有关生物信息。

蛋白芯片与基因芯片的原理相似。不同之处有,一是芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等。其二,检测的原理是依据蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用。蛋白芯片技术出现得较晚,尚处于发展时期,最近也取得了重大进展。例如,最近一期国际著名科学(Science)杂志报道了酵母蛋白质组芯片(pro�teomechip)。这是目前为止第一个包含一种生物全部蛋白质分子的蛋白质芯片。相信,不久将会有包含更高等生物甚至人类蛋白质组的蛋白质芯片研制成功,并应用于生物医学基础研究和疾病诊断。芯片实验室是生物芯片技术发展的最终目标。它将样品制备、生化反应以及检测分析的整个过程集约化形成微型分析系统。现在已有由加热器、微泵、微阀、微流量控制器、微电极、电子化学和电子发光探测器等组成的芯片实验室问世,并出现了将生化反应、样品制备、检测和分析等部分集成的生物芯片。

例如可以将样品制备和PCR扩增反应同时在一块小小的芯片上完成。再如GeneLogic公司设计制造的生物芯片可以从待检样品中分离出DNA或RNA,并对其进行荧光标记,然后当样品流过固定于栅栏状微通道内的寡核苷酸探针时便可捕获与之互补的靶核酸序列。应用自主开发的检测设备即可实现对杂交结果的检测与分析。这种芯片由于寡核苷酸探针具有较大的吸附表面积,可以很灵敏地检测到稀有基因的变化。同时,由于该芯片设计的微通道具有浓缩和富集作用,所以可以加速杂交反应,缩短测试时间,从而降低了测试成本。国内外研究现状生物芯片技术的飞速发展引起了世界各国的广泛关注和重视。1998年6月29日美国宣布正式启动生物芯片计划,美国国立卫生部、能源部、商业部、司法部、国防部、中央情报局等均参与了此项目。

同时斯坦福大学、麻省理工学院及部分国家实验室也参与了该项目的研究和开发。世界各国也纷纷加大投入,英国剑桥大学、欧亚公司正在从事该领域的研究。世界大型制药公司尤其对基因芯片技术用于基因多态性、疾病相关性、基因药物开发和合成或天然药物筛选等领域感兴趣,都已建立了或正在建立自己的芯片设备和技术。以生物芯片为核心的相关产业正在全球崛起,目前美国已有10多家生物芯片公司股票上市,平均每年股票上涨75%。专家统计:全球目前生物芯片工业产值为10亿美元左右,预计今后5年之内,生物芯片的市场销售可达到200亿美元以上。

美国《财富》杂志刊文指出,微处理器使我们的经济发生了根本变化,给人类带来了巨大的财富,改变了我们的生活方式。然而,生物芯片给人类带来的影响可能更大。在20世纪科技史上有两件事影响深远,一是微电子芯片,它是计算机和许多家电的心脏,它改变了我们的经济和文化生活,并已进入每一个家庭;另一件事就是生物芯片,它将改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗,极大地提高人口素质和健康水平。

生物芯片作为基因工业的一部分,可广泛用于医学临床诊断、药物开发、环境监测等领域,有着广阔的市场前景,对人类生活与健康将产生多方面深远影响。鉴于生物芯片技术具有巨大理论意义和实际价值,也为了我国生物芯片技术不再重蹈计算机芯片的覆辙,我国政府、科技界和商业界几乎同时意识到生物芯片技术的重大战略意义和蕴藏的无限商机,开展了生物芯片技术研发。其中最具代表性的事件就是2000年初由国内从事生物芯片技术研究的多家单位进行强强联合成立了国家生物芯片技术中心。中国工程院2000年1月6日在京举办首次工程科技论坛,专题定为“生物芯片技术”,与会科学家呼吁:以生物芯片技术为核心的各相关产业正在全球崛起,世界工业发达国家已开始有计划、大投入、争先恐后地对该领域知识产权进行保护。我国应迅速制定适合中国国情的对策,以避免出现像计算机产业那样因没有自己的芯片专利和技术而受制于人的被动局面。目前国内已有多家科研单位开始从事这方面的研究。例如,清华大学、中国科学院、军事医学科学院等单位在国内率先开展了生物芯片技术研究,建立了生物芯片技术体系,并已在生物芯片技术和产品开发方面取得了较大突破。可以相信不久将有我国自主生产的生物芯片产品投放市场。

生物芯片的应用生物芯片应用前景十分广阔。如可以应用于寻找新基因、DNA测序、疾病诊断、药物筛选、毒理基因组学、农作物优育和优选、环境检测和防治、食品卫生监督以及司法鉴定等等。使用基因芯片分析人类基因组,可找出癌症、糖尿病由遗传基因缺陷引起疾病的致病的遗传基因。生物医学研究人员可以在数秒钟内鉴定出导致癌症的突变基因。借助一小滴测试液,医生们能预测药物对病人的功效和是否有毒副作用。利用基因芯片分析遗传基因,未来可以使糖尿病的确诊率达到50%以上。可以想象,未来人们在体检时,由搭载基因芯片的诊断机器人对受检者取血,转瞬间体检结果便可以显示在计算机屏幕上。利用基因诊断,医疗将从目前千篇一律的“大众医疗”的时代,过渡到依据个人遗传背景而异的“个体化医疗”的时代。生物芯片在疾病检测诊断方面具有独特的优势,它可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病的检测。仅用极小量的样品,在极短时间内,向医务人员提供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。例如对肿瘤、糖尿病、传染性疾病等常见病和多发病的临床检验及健康人群检查,均可以应用生物芯片技术。今后人们可以拥有个人化验室,无论在地球任何地方,随时可以对自己的健康状况进行监测。在药物筛选方面,目前国外几乎所有的主要制药公司都不同程度地采用了生物芯片技术来寻找药物靶标,查检药物的毒性或副作用。用芯片技术进行大规模的药物筛选可以省略大量的动物试验,缩短药物筛选所用时间,从而带动创新药物的研究和开发。基因芯片在环保方面的应用表现在,可高效地探测到由微生物或有机物引起的污染,还能帮助研究人员找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。这种对环境友好的基因一旦被发现,研究人员将把它们转入普通的细菌中,然后用这种转基因细菌清理被污染的河流或土壤。另外生物芯片在农业、食品监督、司法鉴定等方面都将作出重大贡献。生物芯片技术的深入研究和广泛应用,将对21世纪人类生活和健康产生极其深远的影响。作者简介王升启博士,军事医学科学院放射医学研究所研究员,国家生物芯片技术中心副主任,军队生物芯片技术重点实验室主任。总后科技银星。

主要研究方向有:基因芯片技术研究和开发;反义技术和反义药物;中药基因组学和化学组学研究等。近年来主持国家863项目、国家973项目、国家自然科学基金重点项目和面上项目,以及军队和北京市重点项目等多项课题研究。在国内外刊物发表论文100多篇,获得和申请国家发明专利10余项,出版专著2部,获得军队和省级科学技术进步奖3项。陈忠斌博士,军事医学科学院放射医学研究所副研究员。1999年7月于军事医学科学院获生物化学与分子生物学博士学位后,即在放射医学研究所生物技术实验室和军队生物芯片技术重点实验室工作。主要研究方向有:病毒基因芯片技术;应用基因芯片技术研究病毒与宿主相互作用分子机理以及抗病毒药物基础研究等;近年来参与和主持国家863项目、国家973项目、国家自然科学基金重点项目等多项课题研究。在国内外刊物发表论文20多篇,获得和申请国家发明专利2项,获得军队和省级科学技术进步奖2项。

研究蛋白质之间相互作用的实验方法有哪些?

白质与蛋白质之间相互作用构成了细胞生化反应网络的一个主要组成部分,蛋白-蛋白互作网络与转录调控网络对调控细胞及其信号有重要意义。把原来spaces空间上的一篇蛋白质与蛋白质间相互作用研究方法转来,算是实验技巧分类目录的首篇。

一、酵母双杂交系统

酵母双杂交系统是当前广泛用于蛋白质相互作用组学研究的一种重要方法。其原理是当靶蛋白和诱饵蛋白特异结合后,诱饵蛋白结合于报道基因的启动子,启动报道基因在酵母细胞内的表达,如果检测到报道基因的表达产物,则说明两者之间有相互作用,反之则两者之间没有相互作用。将这种技术微量化、阵列化后则可用于大规模蛋白质之间相互作用的研究。在实际工作中,人们根据需要发展了单杂交系统、三杂交系统和反向杂交系统等。Angermayr等设计了一个SOS蛋白介导的双杂交系统。可以研究膜蛋白的功能,丰富了酵母双杂交系统的功能。此外,酵母双杂交系统的作用也已扩展至对蛋白质的鉴定。

二、噬茵体展示技术

在编码噬菌体外壳蛋白基因上连接一单克隆抗体的DNA序列,当噬菌体生长时,表面就表达出相应的单抗,再将噬菌体过柱,柱上若含目的蛋白,就会与相应抗体特异性结合,这被称为噬菌体展示技术。此技术也主要用于研究蛋白质之间的相互作用,不仅有高通量及简便的特点,还具有直接得到基因、高选择性的筛选复杂混合物、在筛选过程中通过适当改变条件可以直接评价相互结合的特异性等优点。目前,用优化的噬菌体展示技术,已经展示了人和鼠的两种特殊细胞系的cDNA文库,并分离出了人上皮生长因子信号传导途径中的信号分子。

三、等离子共振技术

表面等离子共振技术(Surface Plasmon Resonance,SPR)已成为蛋白质相互作用研究中的新手段。它的原理是利用一种纳米级的薄膜吸附上“诱饵蛋白”,当待测蛋白与诱饵蛋白结合后,薄膜的共振性质会发生改变,通过检测便可知这两种蛋白的结合情况。SPR技术的优点是不需标记物或染料,反应过程可实时监控。测定快速且安全,还可用于检测蛋白一核酸及其它生物大分子之间的相互作用。

四、荧光能量转移技术

荧光共振能量转移(FRET )广泛用于研究分子间的距离及其相互作用; 与荧光显微镜结合,可定量获取有关生物活体内蛋白质、脂类、DNA 和RNA 的时空信息。随着绿色荧光蛋白(GFP)的发展,FRET 荧光显微镜有可能实时测量活体细胞内分子的动态性质。提出了一种定量测量FRET效率以及供体与受体间距离的简单方法,仅需使用一组滤光片和测量一个比值,利用供体和受体的发射谱消除光谱间的串扰。该方法简单快速,可实时定量测量FRET 的效率和供体与受体间的距离,尤其适用于基于GFP 的供体受体对。

五、抗体与蛋白质阵列技术

蛋白芯片技术的出现给蛋白质组学研究带来新的思路。蛋白质组学研究中一个主要的内容就是研究在不同生理状态下蛋白水平的量变,微型化,集成化,高通量化的抗体芯片就是一个非常好的研究工具,他也是芯片中发展最快的芯片,而且在技术上已经日益成熟。这些抗体芯片有的已经在向临床应用上发展,比如肿瘤标志物抗体芯片等,还有很多已经应用再眼就的各个领域里。

六、免疫共沉淀技术

免疫共沉淀主要是用来研究蛋白质与蛋白质相互作用[/url]的一种技术,其基本原理是,在细胞裂解液中加入抗兴趣蛋白的抗体,孵育后再加入与抗体特异结合的结合于Pansobin珠上的金黄色葡萄球菌蛋白A(SPA),若细胞中有正与兴趣蛋白结合的目的蛋白,就可以形成这样一种复合物:“目的蛋白—兴趣蛋白—抗兴趣蛋白抗体—SPA\|Pansobin”,因为SPA\|Pansobin比较大,这样复合物在离心时就被分离出来。经变性聚丙烯酰胺凝胶电泳,复合物四组分又被分开。然后经Western blotting法,用抗体检测目的蛋白是什么,是否为预测蛋白。这种方法得到的目的蛋白是在细胞内天然与兴趣蛋白结合的,符合体内实际情况,得到的蛋白可信度高。但这种方法有两个缺陷:一是两种蛋白质的结合可能不是直接结合,而可能有第三者在中间起桥梁作用;二是必须在实验前预测目的蛋白是什么,以选择最后检测的抗体,所以,若预测不正确,实验就得不到结果,方法本身具有冒险性。

七、pull-down技术

蛋白质相互作用的类型有牢固型相互作用和暂时型相互作用两种。牢固型相互作用以多亚基蛋白复合体常见,最好通过免疫共沉淀(Co-IP) 、Pull-down技术或Far-western法研究。Pull-down技术用固相化的、已标记的饵蛋白或标签蛋白(生物素-、PolyHis-或GST-),从细胞裂解液中钓出与之相互作用的蛋白。通过Pull-down技术可以确定已知的蛋白与钓出蛋白或已纯化的相关蛋白间的相互作用关系,从体外传路或翻译体系中检测出蛋白相互作用关系。

如何看多种肿瘤标志物蛋白芯片检测单

生物芯片技术是近年新兴的一门科学,蛋白芯片是生物芯片技术的一种,根据肿瘤在发生,发展过程中会产生特殊蛋白质,而且不同肿瘤的蛋白质也不同的原理,通过芯片敏锐"捕捉"血清中的异质蛋白,以电脑精确分析,将不同肿瘤的蛋白质"对号入座".该系统区别于其他肿瘤检测系统的特点是灵敏度高,准确率可达80%,二是高度集成,抽一次血可同时检测12项肿瘤标志物,辅助诊断10种肿瘤,包括肝癌,肺癌,前列腺癌,胰腺癌,胃癌,食道癌,卵巢癌,子宫内膜癌,结肠癌,乳腺癌.

  • 评论列表:
  •  瑰颈桔烟
     发布于 2022-06-04 10:23:32  回复该评论
  • 辅助诊断10种肿瘤,包括肝癌,肺癌,前列腺癌,胰腺癌,胃癌,食道癌,卵巢癌,子宫内膜癌,结肠癌,乳腺癌.
  •  辙弃旧竹
     发布于 2022-06-04 09:35:51  回复该评论
  • 片有的已经在向临床应用上发展,比如肿瘤标志物抗体芯片等,还有很多已经应用再眼就的各个领域里。六、免疫共沉淀技术 免疫共沉淀主要是用来研究蛋白质与蛋白质相互作用[/url]的一种技术,其基本原理是,在细胞裂解液中加入抗兴趣蛋白的抗体,孵育后再加入与抗体特异结合的结合于Pansobin珠上的金黄

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