蛋白质组学

每日科技名词|生物芯片

生物芯片 biochip

定义:广义的生物芯片指一切采用生物技术制备或应用于生物技术的微处理器。包括用于研制生物计算机的生物芯片、将健康细胞与电子集成电路结合起来的仿生芯片、缩微化的实验室即芯片实验室以及利用生物分子相互间的特异识别作用进行生物信号处理的基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等。狭义的生物芯片就是微阵列,包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等。

学科:生物化学与分子生物学_方法与技术

相关名词:基因芯片 蛋白质芯片 细胞芯片

全国科学技术名词审定委员会

【延伸阅读】

最初的生物芯片是20世纪80年代中期提出的基因芯片。它是高密度的DNA阵列,将数以万计乃至百万计的特定序列的寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA,有规律地排列并固定在硅片、玻片或塑料片等支持物上,构成一个二维DNA探针阵列,与计算机的电子芯片非常相似,故称基因芯片。基因芯片的测序利用核酸分子杂交原理,即芯片上每个DNA片段的序列通常是已知的,且为单链,而待测的DNA样品也为单链,并用荧光化合物标记,如果待测样品的DNA序列与芯片DNA序列互补则形成杂交双链,待测样品上的荧光化合物就会产生强度不同的亮点,显示样品中含有的同源顺序的种类和丰度,通过扫描芯片上的每个反应点位置而采集得来荧光信号,这些荧光信号经软件系统记录、分析和处理后转变为数字模式。这种芯片技术与传统的核酸杂交方法相比,具有高通量、体积小、样品量少、灵敏度高的特点。由于采用了机械手操作并结合计算机判读,重复性更好,稳定性更强,使分析过程实现连续化、微型化、集成化和自动化。基因芯片主要应用于基因表达检测、DNA突变检测、基因组多态性分析和基因文库作图及杂交测序等方面。

随着越来越多的动物、植物、微生物等生物基因组测序的完成,基因数据正在以前所未有的速度迅速增长。仅靠核酸分子杂交方法已无法满足高通量生物信息采集的要求,因此在基因芯片的基础上又进一步研发其他的生物芯片,如蛋白质芯片、组织芯片、细胞芯片等。

蛋白质芯片的初步模型基于与基因芯片类似的原理,在几平方厘米的面积里包含几万个不同的蛋白质点,形成高密度的蛋白质阵列,从而对受体、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。同理,组织芯片或细胞芯片是将大量组织或细胞样品有序地组合在一个微小基片表面,借助免疫组织化学、原位杂交、原位聚合酶链反应等方法进行检测,用于大通量的生物信号研究。

生物芯片技术已广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物优良品系选育、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。(审核:全国科学技术名词审定委员会王海)







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