生物芯片原理學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1生物芯片生物芯片(shn w xn pin)原理原理第一頁(yè)，共77頁(yè)。第1頁(yè)/共77頁(yè)第二頁(yè)，共77頁(yè)。測(cè)測(cè)第2頁(yè)/共77頁(yè)第三頁(yè)，共77頁(yè)。第3頁(yè)/共77頁(yè)第四頁(yè)，共77頁(yè)。生物芯片生物芯片(shn w xn (shn w xn pin)pin)分析過(guò)程分析過(guò)程試樣處理試樣處理點(diǎn)陣固定點(diǎn)陣固定反應(yīng)或雜交芯片制作標(biāo)記洗滌檢測(cè)掃描檢測(cè)掃描光刻合成微量點(diǎn)樣噴墨純化、標(biāo)記光化學(xué)檢測(cè)電化學(xué)檢測(cè)計(jì)算處理第4頁(yè)/共77頁(yè)第五頁(yè)，共77頁(yè)。第5頁(yè)/共77頁(yè)第六頁(yè)，共77頁(yè)。第6頁(yè)/共77頁(yè)第七頁(yè)，共77頁(yè)。第7頁(yè)/共77頁(yè)第八頁(yè)，共77頁(yè)。第8頁(yè)/共77頁(yè)第九頁(yè)，共77頁(yè)。第9頁(yè)/共77頁(yè)第十頁(yè)，共

2、77頁(yè)。第10頁(yè)/共77頁(yè)第十一頁(yè)，共77頁(yè)。第11頁(yè)/共77頁(yè)第十二頁(yè)，共77頁(yè)。第12頁(yè)/共77頁(yè)第十三頁(yè)，共77頁(yè)。第13頁(yè)/共77頁(yè)第十四頁(yè)，共77頁(yè)。第14頁(yè)/共77頁(yè)第十五頁(yè)，共77頁(yè)。第15頁(yè)/共77頁(yè)第十六頁(yè)，共77頁(yè)。RNADNA1DNA2ProbeSouthernhybridizationNorthernhybridizationHybridization of Nucleic Acids第16頁(yè)/共77頁(yè)第十七頁(yè)，共77頁(yè)。Amino acid sequenceGLY-ASP-GLU-SER-SER-VAL-LEU-GGG-GAC-GAG-TCC-TCC-GTT-CTC-

3、Nucleic acid sequenceSynthesizingoligonucleotidePROBE GGGGACGAGTCCTCCGTTCTThe nucleic acid sequence isDeduced from amino acid sequenceChemical synthesisPreparation of Traditional Nucleic Acid Probe第17頁(yè)/共77頁(yè)第十八頁(yè)，共77頁(yè)。第18頁(yè)/共77頁(yè)第十九頁(yè)，共77頁(yè)。E x p r e s s io n C h ip s G e n o m ic C h ip sS e q u e n c in

4、 g C h ip sD N A C h ip s第19頁(yè)/共77頁(yè)第二十頁(yè)，共77頁(yè)。第20頁(yè)/共77頁(yè)第二十一頁(yè)，共77頁(yè)。芯片(xn pin)片基第21頁(yè)/共77頁(yè)第二十二頁(yè)，共77頁(yè)。第22頁(yè)/共77頁(yè)第二十三頁(yè)，共77頁(yè)。a. 氨基氨基(nj)片片 表面為氨基表面為氨基(nj)，直接與核酸分子的磷酸基團(tuán)靠電，直接與核酸分子的磷酸基團(tuán)靠電荷作用相結(jié)合荷作用相結(jié)合b. 醛基片醛基片 表面的醛基直接與生物分子的氨基表面的醛基直接與生物分子的氨基(nj)共價(jià)結(jié)合共價(jià)結(jié)合第23頁(yè)/共77頁(yè)第二十四頁(yè)，共77頁(yè)。c. 環(huán)氧已基片環(huán)氧已基片 表面表面(biomin)的環(huán)氧已基直接與生的環(huán)氧已基直接

5、與生物分子的氨基共價(jià)結(jié)合；物分子的氨基共價(jià)結(jié)合；d. N-羥基琥珀酰亞胺酯片羥基琥珀酰亞胺酯片 表面表面(biomin)的的N-羥基琥羥基琥珀酰亞胺酯基直接與生物分子的氨基共價(jià)結(jié)合。珀酰亞胺酯基直接與生物分子的氨基共價(jià)結(jié)合。第24頁(yè)/共77頁(yè)第二十五頁(yè)，共77頁(yè)。DNA Chip TechnologylSolid support. glass, plastic, metal, silicon. lMiniaturized array of DNA (genetic material)lWork on the biochemical principle of DNA/DNA hybridizat

6、ionlHybridized probes(DNA molecules)are fluorescently labeled第25頁(yè)/共77頁(yè)第二十六頁(yè)，共77頁(yè)。第26頁(yè)/共77頁(yè)第二十七頁(yè)，共77頁(yè)。第27頁(yè)/共77頁(yè)第二十八頁(yè)，共77頁(yè)?；?因因 芯芯 片片 流流 程程樣品樣品(yngpn)(yngpn)制備制備芯片芯片(xn pin)(xn pin)制備制備雜交雜交(zji(zjio)o)雜交信號(hào)檢測(cè)雜交信號(hào)檢測(cè)數(shù)據(jù)分析數(shù)據(jù)分析第28頁(yè)/共77頁(yè)第二十九頁(yè)，共77頁(yè)。Each spot contains known DNAComplementary DNA hybridizeSigna

7、l appearsBiochip Based on Hybridization第29頁(yè)/共77頁(yè)第三十頁(yè)，共77頁(yè)。第30頁(yè)/共77頁(yè)第三十一頁(yè)，共77頁(yè)。第31頁(yè)/共77頁(yè)第三十二頁(yè)，共77頁(yè)。第32頁(yè)/共77頁(yè)第三十三頁(yè)，共77頁(yè)。上萬(wàn)個(gè)異源雜交反應(yīng)，應(yīng)選上萬(wàn)個(gè)異源雜交反應(yīng)，應(yīng)選擇最協(xié)調(diào)條件。擇最協(xié)調(diào)條件。 5 高靈敏度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，閱讀儀。高靈敏度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，閱讀儀。第33頁(yè)/共77頁(yè)第三十四頁(yè)，共77頁(yè)。第34頁(yè)/共77頁(yè)第三十五頁(yè)，共77頁(yè)。第35頁(yè)/共77頁(yè)第三十六頁(yè)，共77頁(yè)。第36頁(yè)/共77頁(yè)第三十七頁(yè)，共77頁(yè)。各種特征數(shù)據(jù)，將特征相近的歸為一類，差別較大的歸為不同的類。第37頁(yè)/

8、共77頁(yè)第三十八頁(yè)，共77頁(yè)。第38頁(yè)/共77頁(yè)第三十九頁(yè)，共77頁(yè)。第39頁(yè)/共77頁(yè)第四十頁(yè)，共77頁(yè)。通常1平方厘米可打印2 500個(gè)探針；缺點(diǎn)是定量準(zhǔn)確性及重現(xiàn)性不好，打印針易堵塞且使用壽命有限。第40頁(yè)/共77頁(yè)第四十一頁(yè)，共77頁(yè)。第41頁(yè)/共77頁(yè)第四十二頁(yè)，共77頁(yè)。第42頁(yè)/共77頁(yè)第四十三頁(yè)，共77頁(yè)。第43頁(yè)/共77頁(yè)第四十四頁(yè)，共77頁(yè)。第44頁(yè)/共77頁(yè)第四十五頁(yè)，共77頁(yè)。Cy3 Cy5第45頁(yè)/共77頁(yè)第四十六頁(yè)，共77頁(yè)。第46頁(yè)/共77頁(yè)第四十七頁(yè)，共77頁(yè)。第47頁(yè)/共77頁(yè)第四十八頁(yè)，共77頁(yè)。第48頁(yè)/共77頁(yè)第四十九頁(yè)，共77頁(yè)。第49頁(yè)/共77頁(yè)第五

9、十頁(yè)，共77頁(yè)。第50頁(yè)/共77頁(yè)第五十一頁(yè)，共77頁(yè)。第51頁(yè)/共77頁(yè)第五十二頁(yè)，共77頁(yè)。第52頁(yè)/共77頁(yè)第五十三頁(yè)，共77頁(yè)。第53頁(yè)/共77頁(yè)第五十四頁(yè)，共77頁(yè)。第54頁(yè)/共77頁(yè)第五十五頁(yè)，共77頁(yè)。第55頁(yè)/共77頁(yè)第五十六頁(yè)，共77頁(yè)。第56頁(yè)/共77頁(yè)第五十七頁(yè)，共77頁(yè)。第57頁(yè)/共77頁(yè)第五十八頁(yè)，共77頁(yè)。第58頁(yè)/共77頁(yè)第五十九頁(yè)，共77頁(yè)。第59頁(yè)/共77頁(yè)第六十頁(yè)，共77頁(yè)。l生長(zhǎng)因子生長(zhǎng)因子PCR芯片芯片l炎癥細(xì)胞因子與受體炎癥細(xì)胞因子與受體PCR芯片芯片l干擾素及其受體干擾素及其受體PCR芯片芯片lTh1-Th2-Th3PCR芯片芯片lToll樣蛋白受體

10、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)樣蛋白受體信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)PCR芯片芯片l細(xì)胞外基質(zhì)與粘連分子細(xì)胞外基質(zhì)與粘連分子PCR芯片芯片l神經(jīng)神經(jīng)(shnjng)營(yíng)養(yǎng)素與受體營(yíng)養(yǎng)素與受體PCR芯芯片片l低氧信號(hào)通路低氧信號(hào)通路PCR芯片芯片第60頁(yè)/共77頁(yè)第六十一頁(yè)，共77頁(yè)。第61頁(yè)/共77頁(yè)第六十二頁(yè)，共77頁(yè)。第62頁(yè)/共77頁(yè)第六十三頁(yè)，共77頁(yè)。第63頁(yè)/共77頁(yè)第六十四頁(yè)，共77頁(yè)。第64頁(yè)/共77頁(yè)第六十五頁(yè)，共77頁(yè)。蛋白質(zhì)芯片蛋白質(zhì)芯片(xn pin)的分類的分類第65頁(yè)/共77頁(yè)第六十六頁(yè)，共77頁(yè)。第66頁(yè)/共77頁(yè)第六十七頁(yè)，共77頁(yè)。第67頁(yè)/共77頁(yè)第六十八頁(yè)，共77頁(yè)。提出生物學(xué)問(wèn)題提出生物學(xué)問(wèn)題(wnt)（實(shí)驗(yàn)?zāi)康模▽?shí)驗(yàn)?zāi)康模悠奉A(yù)處理樣品預(yù)處理（重組蛋白，（重組蛋白，制備制備(zhbi)一、二級(jí)抗體，一、二級(jí)抗體，熒光標(biāo)記）熒光標(biāo)記）生化反應(yīng)生化反應(yīng)化學(xué)偶合，加底物，化學(xué)偶合，加底物，反應(yīng)溫度反應(yīng)溫度(wnd)和時(shí)間，和時(shí)間，沖洗條件沖洗條件檢測(cè)檢測(cè)（熒光和比色掃描或拍照，（熒光和比色掃描或拍照，參數(shù)設(shè)置）參數(shù)設(shè)置）數(shù)據(jù)分析和建模數(shù)據(jù)分析和建模 圖象量化，標(biāo)準(zhǔn)化圖象量化，標(biāo)準(zhǔn)化建立模型）建立模型）1 12 23 34 45 5蛋白質(zhì)芯片制備蛋白質(zhì)芯片制備6 6第68頁(yè)/共77頁(yè)