复旦大学：《分子生物学理论与实验》教学课件_DNA芯片技术（操作流程与应用）

DNA芯片技术 复旦大学基础医学院 潘銮凤

DNA芯片技术 2 复旦大学基础医学院 潘銮凤

DNA芯片发展历史 Southern Northern Blot Screening with ntnsubtracted cDNA pubes rImester probe B(doveri probe 123456789101112 1234567B9101112 Dot Blot Macroarray Microarray/DNAchi

3 DNA 芯 片 发 展 历 史 Southern & Northern Blot Dot Blot Macroarray Microarray/DNAchip

命 12.5×12.5×0.94mm,25×76×0.94mm

4 12.5×12.5×0.94 mm, 25×76×0.94 mm

DNA芯片是信息时代的产物,横跨 生命科学 物理学 计算机科学 微电子学 化学 材料科学

DNA芯片是信息时代的产物，横跨 5 • 生命科学 • 物理学 • 计算机科学 • 微电子学 • 化学 • 材料科学

感/DNA芯片是生物芯片(Bioi的-种 生物芯片按探针不 同分为: 功能不同分为: DNA芯片 样品制备芯片 蛋白质芯片 生化反应芯片 细胞芯片 检测芯片 组织芯片 毛细管电泳芯片 多糖芯片 DNA芯片 神经元芯片 等等 蛋白质芯片

DNA芯片是生物芯片（Biochip)的一种 6 • DNA芯片 • 蛋白质芯片 • 细胞芯片 • 组织芯片 • 多糖芯片 • 神经元芯片 • 等等 功能不同分为： • 样品制备芯片 • 生化反应芯片 • 检测芯片 •毛细管电泳芯片 •DNA芯片 •蛋白质芯片 生物芯片按探针不 同分为：

DNA芯片技术的原理 在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量DNA 片段以显微打印的方式有序地固化于支持物表面作为靶标 (或称固相探针),待测的核酸片段人工标记上不同的荧 光色素或同位素、生物素等作为探针(或称靶片段), 定条件下两者杂交,根据杂交后不同的信号,进行计算机 分析,从而得到靶片段的基因序列、表达情况等信息。 DNA chip(s); gene chip(s); cDNA chip; DNA arrays oligonucleotide array; microarray;

7 在固相支持物上原位合成寡核苷酸或者直接将大量DNA 片段以显微打印的方式有序地固化于支持物表面作为靶标 （或称固相探针），待测的核酸片段人工标记上不同的荧 光色素或同位素、生物素等作为探针（或称靶片段），一 定条件下两者杂交，根据杂交后不同的信号，进行计算机 分析，从而得到靶片段的基因序列、表达情况等信息。 DNA 芯 片 技 术 的 原 理 DNA chip(s); gene chip(s); cDNA chip; DNA array; oligonucleotide array; microarray;

DNA芯片的特点 高度集成化 大通量平行分析 大规模 高灵敏度 样品需要量小

DNA芯片的特点 8 • 高度集成化 • 大通量平行分析 • 大规模 • 高灵敏度 • 样品需要量小

/·DNA芯片的主要类型 ·原位合成芯片(光刻、喷印) 预合成后直接点样芯片(接触式、非接触式) 表达谱芯片 基因组芯片 测序芯片 ·指纹图谱芯片 诊断芯片 毒理芯片 等等

• DNA芯片的主要类型 9 • 原位合成芯片（光刻、喷印） • 预合成后直接点样芯片（接触式、非接触式） • 表达谱芯片 • 基因组芯片 • 测序芯片 • 指纹图谱芯片 • 诊断芯片 • 毒理芯片 • 等等

DNA芯片技术的操作流程

一、 DNA芯片技术的操作流程 10

/·DNA芯片技术操作流程图 芯片的制作 样品的制备和标记 真自购买芯片点样仪、玻璃片 接行 待测样品核酸提取与纯化 奖设基或膜 购 反转录标 商并 购买/合成 Oligo dna或大 标记 记/PCR标 品向规模PCR扩增目的片段 记/随机引 物标记等 方点样及固定 片定自制芯片 标记靶片段纯化 做 分子杂交 图像采集和软件分析

• DNA芯片技术操作流程图 11 芯片的制作 直 接 购 买 商 品 化 芯 片 自 行 设 计 并 向 厂 方 定 做 购买芯片点样仪、玻璃片 基或膜； 购买/合成Oligo DNA或大 规模PCR扩增目的片段； 点样及固定； 自制芯片 样品的制备和标记 待测样品核酸提取与纯化 标记 标记靶片段纯化 分子杂交 图像采集和软件分析 反转录标 记/PCR标 记/随机引 物标记等