基因芯片能查出什麼?

General 更新 2024-11-28

什麼是基因芯片

基因芯片,也叫DNA芯片,是在90年代中期發展出來的高科技產物。基因芯片大小如指甲蓋一般,其基質一般是經過處理後的玻璃片。每個芯片的基面上都可劃分出數萬至數百萬個小區。在指定的小區內,可固定大量具有特定功能、長約20個鹼基序列的核酸分子(也叫分子探針)。

由於被固定的分子探針在基質上形成不同的探針陣列,利用分子雜交及平行處理原理,基因芯片可對遺傳物質進行分子檢測,因此可用於進行基因研究、法醫鑑定、疾病檢測和藥物篩選等。基因芯片技術具有無可比擬的高效、快速和多參量特點,是在傳統的生物技術如檢測、雜交、分型和DNA測序技術等方面的一次重大創新和飛躍。

基因芯片在生命科學、醫藥研究、環境保護和農業等領域有極其重要的應用價值。在基因芯片的驅動下,人類正進入一個嶄新的生物信息時代。

基因破譯

目前,由多國科學家參與的“人類基因組計劃”,正力圖在21世紀初繪製出完整的人類染色體排列圖。眾所周知,染色體是DNA的載體,基因是DNA上有遺傳效應的片段,構成DNA的基本單位是四種鹼基。由於每個人擁有30億對鹼基,破譯所有DNA的鹼基排列順序無疑是一項巨型工程。與傳統基因序列測定技術相比,基因芯片破譯人類基因組和檢測基因突變的速度要快數千倍。

基因芯片的檢測速度之所以這麼快,主要是因為基因芯片上有成千上萬個微凝膠,可進行並行檢測;同時,由於微凝膠是三維立體的,它相當於提供了一個三維檢測平臺,能固定住蛋白質和DNA並進行分析。

美國正在對基因芯片進行研究,已開發出能快速解讀基因密碼的“基因芯片”,使解讀人類基因的速度比目前高1000倍。圖1所示為一種內嵌基因芯片的基因檢測裝置。

圖1 內嵌基因芯片的基龔檢測裝置

基因診斷

通過使用基因芯片分析人類基因組,可找出致病的遺傳基因。癌症、糖尿病等,都是遺傳基因缺陷引起的疾病。醫學和生物學研究人員將能在數秒鐘內鑑定出最終會導致癌症等的突變基因。藉助一小滴測試液,醫生們能預測藥物對病人的功效,可診斷出藥物在治療過程中的不良反應,還能當場鑑別出病人受到了何種細菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遺傳基因,將使10年後對糖尿病的確診率達到50%以上。

未來人們在體檢時,由搭載基因芯片的診斷機器人對受檢者取血,轉瞬間體檢結果便可以顯示在計算機屏幕上。利用基因診斷,醫療將從千篇一律的“大眾醫療”的時代,進步到依據個人遺傳基因而異的“定製醫療”的時代。

基因環保

基因芯片在環保方面也大有可為。基因芯片可高效地探測到由微生物或有機物引起的汙染,還能幫助研究人員找到併合成具有解毒和消化汙染物功能的天然酶基因。這種對環境友好的基因一旦被發現,研究人員將把它們轉入普通的細菌中,然後用這種轉基因細菌清理被汙染的河流或土壤。

基因計算

DNA分子類似“計算機磁盤”,擁有信息的保存、複製、改寫等功能。將螺旋狀的DNA的分子拉直,其長度將超過人的身高,但若把它摺疊起來,又可以縮小為直徑只有幾微米的小球。因此,DNA分子被視為超高密度、大容量的分子存儲器。

基因芯片經過改進,利用不同生物狀態表達不同的數字後還可用於製造生物計算機。基於基因芯片和基因算法,未來的生物信息學領域,將有望出現能與當今的計算機業硬件巨頭――英特爾公司、軟件巨頭――微軟公司相匹敵的生物信息企業。

基因芯片(Gene Chip)準確的講(或者說是狹義的基因芯片)是指DNA芯片(DNA Chip),其原理是指利用現代探針固相原位合成技術、照相平板印刷技術、高分子合成技術等微電子技術把大量分......

基因芯片能測出少一條染色體嗎

基因芯片是什麼

基因芯片(genechip)(又稱DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的。基因芯片的測序原理是雜交測序方法,即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行核酸序列測定的方法,在一塊基片表面固定了序列已知的八核苷酸的探針。當溶液中帶有熒光標記的核酸序列TATGCAATCTAG,與基因芯片上對應位置的核酸探針產生互補匹配時,通過確定熒光強度最強的探針位置,獲得一組序列完全互補的探針序列。據此可重組出靶核酸的序列。

實際上就是高通量檢測技術

參考資料:baike.baidu.com/view/23110.htm

基因診斷技術和基因芯片有什麼關係

基因診斷技術有很多,比較簡單的是你說的限制性內切酶法,這個叫做RFLP每一個人的特定酶切結果都是不同的,可以進行一些鑑定。更深入一些的基因診斷法是熒光定量PCR,使用探針對特定基因表達情況進行了解,或者是對可能和疾病相關的基因位點(SNP單核苷酸多態性《可以理解為突變位點,這種突變位點很可能是某一個的疾病相關的,最有代表性的是鐮刀形貧血病》)進行檢測,獲得熒光結果定量分析。這裡的熒光定量PCR可以使用Fluidigm芯片進行檢測,這也是一種可以高通量(一次好多樣本)的檢測方式,一次48個樣本48個突變位點。然後單單對於SNP的檢測,還有AFFy這家公司的SNP芯片,用雜交和熒光標記的方式進行分析,這個是做已有的位點檢測的,可以作為一個基因診斷的手段。更多的還有現在比較流行的表觀遺傳學檢測,主要是甲基化檢測,甲基化抑制了基因表達。但是如果出現了,抑癌基因的甲基化,或者致癌基因的甲基化不足,都可能會導致癌症。這裡甲基化芯片可以對這些甲基化位點的狀況進行檢測,更簡單的方法還有焦磷酸測序,不過這個就不屬於芯片的領域了。其他的定性(就是知道是不是有某種基因,不管量的鑑定)方法,還有一些實用PCR以及雜交方法的芯片,對於病原微生物進行檢測

什麼類型的遺傳病最適合用基因芯片進行檢測

全染色體組篩查結構異常和數目異常。能夠被確診的單基因疾病。

未能確診,但有對照致病基因或先證者的單基因疾病。

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