5 三维芯片[11-12] 三维芯片是由美国的Packard、摩托罗拉、Argonne国家实验室三家机构与俄罗斯Engelhardt分子生物学研究所合作开发的一种芯片技术。三维生物芯片实质上是一块显微镜载玻片,其上有10,000个微小聚乙烯酰胺凝胶条,每个凝胶条可用于靶DNA,RNA和蛋白质的分析。先把乙知化合物加在凝胶条上,再用3cm长的微型玻璃毛细管将待测样品加到凝胶条上。每个毛细管能把小到0.2nl的体积打到凝胶上。以上几家机构合作研究的生物芯片系统具有其它生物芯片系统不具有的几个优点。一是凝胶的三维化能加进更多的已知物质,增加了敏感性。二是可以在芯片上同时进行扩增与检则。一般情况下,必须在微量多孔板上先进行PCR扩增,再把样品加到芯片上,因此需要进行许多额外操作。本芯片所用凝胶体积很小。使PCR扩增体系的体积减小1,000倍(总体积约纳升级),从而节约了每个反应所用的PCR酶(约减少100倍)。三是以三维构象形式存在的蛋白和基因材料可以其天然状态在凝胶条上分析,可以进行免疫测定,受体-配体研究和蛋白组分析。
6 流过式芯片(flow-thru chip)[13] Cene Logic正在开发一种在芯片片基上制成格栅状微通道,Cene Logic设计及合成特定的寡核苷酸探针,结合于微通道内芯片的特定区域。从待测样品中分离DNA或RNA并对其进行荧光标记,然后,该样品流过芯片,固定的寡核苷酸探针捕获与之相互补的核酸,采用Cene Logic's信号检测系统分析结果。流通式芯片用于高通量分析已知基因的变化,其特定在于⑴敏感性
高:由于寡核苷酸吸附表面的增大,流过式芯片可监测稀有基因表达的变化;⑵速度快:微通道加速了杂交反应,减少了每次检测所需时间;⑶价格降低:由于采用了特殊的共价化学技术将寡核苷酸吸附于微通道内,使每一种流过芯片可反复使用多次,从而使其成本降低。
四.基因芯片样品制备
一般说来应用DNA芯片进行实验包括5个过程:生物学问题的提出和芯片设计;样品制备;生物杂交反应;结果探测;数据处理和建模。
1.样品制备。一般所需mRNA的量是以一张表达谱芯片需要3μg mRNA计算的
不同组织抽提3-10μg mRNA所需组织量
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器官/组织* |
提取3μgmRNA所需组织量(克) |
提取10μgmRNA所需织量(克) |
总RNA得率[单位:毫克RNA/克组织] |
mRNA所占百分比[%] | |
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成人正常组织 |
肝 |
0.2083 |
0.6944 |
1.80 - 1.80 mg/g |
0.80 |
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成人正常组织 |
脑 |
缺数据 |
缺数据 |
1.30 - 1.30 mg/g |
缺数据 |
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成人正常组织 |
肺 |
0.3000 |
1.0000 |
1.00 - 1.00 mg/g |
1.00 |
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成人正常组织 |
心 |
0.5000 |
1.6667 |
0.60 - 0.60 mg/g |
1.00 |
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成人正常组织 |
胃 |
0.1852 |
0.6173 |
2.70 - 2.70 mg/g |
0.60 |
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成人正常组织 |
喉 |
0.3125 |
1.0417 |
1.20 - 1.20 mg/g |
0.80 |
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病理组织 |
结肠癌 |
0.2521 |
0.8403 |
1.70 - 1.70 mg/g |
0.70 |
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病理组织 |
胃癌 |
0.4317 |
1.4388 |
0.50 - 0.50 mg/g |
1.39 |
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病理组织 |
空肠腺癌 |
0.3571 |
1.1905 |
1.40 - 1.40 mg/g |
0.60 |
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病理组织 |
直肠癌 |
0.1604 |
0.5348 |
1.70 - 1.70 mg/g |
1.10 |
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病理组织 |
肝癌 |
0.1116 |
0.3720 |
3.84 - 3.84 mg/g |
0.70 |
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病理组织 |
肺癌 |
0.1282 |
0.4274 |
2.00 - 2.00 mg/g |
1.17 |
考虑到个体差异以及样品在研磨、匀浆等过程中的损失,客户提供的样品量应在上述基础上增加1-2倍。
2 样本采集过程关键点.
组织标本采集操作建议规程,(取标本所需关键器材和处理要求 )
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铝箔 |
经DEPC水浸泡过夜,78°C烘干,高压灭菌后烘干 |
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1.5 ml 微离心管 |
市场有售RNAase-Free的相应规格离心管 |
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标签纸 |
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记号笔 |
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样品登记表 |
由客户指定专人填写 |
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液氮罐 |
应常备液氮罐,并保证液氮的来源 |
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取材部位的病理切片 |
由客户提供1-2张 |
注:
· 以下步骤1 - 5应在冰上进行且不超过15分钟,超过时间会导致样品的RNA降解。
· 对肿瘤组织的取材,要求尽可能准确地判定肿瘤和正常组织,例如对于手术切除的整个或部分前列腺,可能要根据冰冻切片报告的结果来判定要进行研究的取材部位。


