微流控芯片在基因檢測中的應(yīng)用
提起基因檢測,很多人第一反應(yīng)就是高大上,在“科學(xué)前沿”、“實驗室成果”的標(biāo)簽下,似乎離人們生活十分遙遠(yuǎn)。但如今,越來越多的企業(yè)希望打破這一點,把基因檢測帶到尋常百姓家。
由于檢測出攜帶致癌基因、患乳腺癌風(fēng)險極高的好萊塢女星安吉麗娜·朱莉,兩年前毅然預(yù)防性地切除了乳腺。最近,她由于擔(dān)心患卵巢癌,又進一步切除卵巢和輸卵管。一時間,“基因檢測”炙手可熱。
人類基因組計劃的提前完成得益于陣列毛細(xì)管電泳等先進檢測技術(shù)的發(fā)展。在后基因組時代,新的檢測技術(shù)仍將發(fā)揮引領(lǐng)作用,其中微流控芯片技術(shù)將是最有發(fā)展前途的技術(shù)之一。那么微流控芯片當(dāng)前在基因分析中的主要應(yīng)用表現(xiàn)為以下情況。
一、聚合酶鏈反應(yīng)
聚合酶鏈反應(yīng)(Polymerase China Reaction ,PCR)是一種對核酸分子進行體外擴增的方法,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生物科學(xué)各個領(lǐng)域,PCR的引入給分子生物學(xué)帶來了革命性的變化。反應(yīng)的主要操作過程在三個溫度區(qū)間重復(fù)循環(huán),經(jīng)過酶促反應(yīng)擴增特定的DNA片段。擴增后的反應(yīng)產(chǎn)物可用于診斷疾病、檢驗組織或血樣中的特殊細(xì)菌或病毒。
二、核酸分析
微流控芯片在生命科學(xué)領(lǐng)域的主要應(yīng)用對象之一是核酸分析。由于在微通道條件下,施加電場產(chǎn)生的焦耳熱效應(yīng)低,注入的試樣量少,分子擴散程度低,因此微流控CE分析在核酸診斷分離中的分辨能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于平板凝膠電泳。微芯片的快速質(zhì)量的分離效能在寡核苷酸、DNA、RNA片段分析以及基因表型和測序應(yīng)用中得到充分反映。
三、基因突變檢測
病態(tài)下許多突變涉及到大范圍的基因缺失或復(fù)制,對于一些敏感的突變,基因中單個堿基插入或缺失,甚至單點替代,都會產(chǎn)生明顯的后果,而導(dǎo)致各種疾病。已有一些電泳方法用于檢測突變,其中較常用的有單鏈構(gòu)象多態(tài)性(SSCP)、等位基因特異聚合酶鏈反應(yīng)(AS-PCR)及異源雙鏈核酸分子分析。PCR-SSCP技術(shù)是在完成目標(biāo)DNA的PCR擴增后進行單鏈DNA多態(tài)性分析的一種技術(shù)。其原理是:在進行不含變性劑的中性聚丙烯酰胺凝膠電泳時,單鏈DNA因堿基順序不同所形成的構(gòu)象不同,電泳遷移率也不同,通過PCR擴增,復(fù)制包括單個堿基置換部位及兩側(cè)DNA片段,對其變性后進行SSCP分析,從理論上可以分辨出單個堿基的差異,有效地檢出點突變和DNA的多態(tài)性,有利于探測新的等位基因。
標(biāo)簽:   微流控芯片 基因檢測 毛細(xì)管電泳 生命科學(xué) PCR
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