基因芯片的產(chǎn)生背景與制備方法

基因芯片(Genechip)基因芯片概況概念產(chǎn)生及發(fā)展類別原理應(yīng)用發(fā)展與展望定義

將大量靶基因片段有序地、高密度地（一般大于400點(diǎn)/平方厘米)排列在玻璃、硅等載體上，稱之為基因芯片，也稱為基因微矩陣(microarray)。

樣品核酸分子可以用同位素法、化學(xué)熒光法、酶標(biāo)法標(biāo)記，與固定在載體上的DNA陣列中的點(diǎn)同時(shí)雜交，用激光或CCD攝像頭掃描儀讀取數(shù)據(jù)，計(jì)算機(jī)圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，以達(dá)到其準(zhǔn)確、快速、高效和高通量地分析生物基因信息的目的?；蛐酒漠a(chǎn)生背景

傳統(tǒng)技術(shù)的不斷改進(jìn)基因信息分析規(guī)模不斷擴(kuò)大

-人類基因組計(jì)劃的需求（HumanGenomeProgram)-后基因組時(shí)代的需求多點(diǎn)DotblotSouthernblotNorthernblot

Dotblot

基因芯片1992年世界第一塊原位合成基因芯片在美國(guó)Affymetrix誕生1995年世界第一塊微矩陣基因芯片在Stanford大學(xué)實(shí)驗(yàn)室誕生

--Science.1995,270:467-470基因芯片的歷史八十年代末期俄美科學(xué)家提出雜交法測(cè)序基因芯片的制備方法原位合成的寡核苷酸點(diǎn)陣微量點(diǎn)樣的寡核苷酸點(diǎn)陣或cDNA點(diǎn)陣微流路生物分析儀(lab-on-chip)其他：電子芯片、三維芯片芯片常用制備方法的比較原位合成高密度（可達(dá)40萬(wàn)點(diǎn)/1.6平方厘米）<25bpDNA測(cè)序分析，尋找點(diǎn)突變微量點(diǎn)樣（針點(diǎn)、噴墨〕較高密度（可達(dá)10萬(wàn)點(diǎn)/6.5平方厘米）500~5000bpDNA、抗體抗原、受體藥物等對(duì)比分析基因芯片技術(shù)流程制備方法及點(diǎn)樣儀器探針的制備：標(biāo)記方法雜交：雜交液、雜交溫度、洗滌條件的選擇掃描儀:激光CCD分析軟件的開發(fā)基因芯片的制備雜交檢測(cè)數(shù)據(jù)分析一、制備基因芯片1、靶基因的獲得細(xì)胞或組織mRNAcDNA文庫(kù)PCR擴(kuò)增各種基因序列2、芯片基質(zhì)的選擇及活化載玻片表面涂氨基硅烷或多聚賴氨酸3、點(diǎn)樣儀點(diǎn)樣二、制備樣本核酸探針1、樣本總RNA的抽提：異硫氰酸胍2、mRNA的分離與純化：oligo－dT3、反轉(zhuǎn)錄并標(biāo)記隨機(jī)引物法逆轉(zhuǎn)錄標(biāo)記物：同位素、熒光染料(cy3-綠色/cy5－紅色)、化學(xué)發(fā)光三、雜交實(shí)驗(yàn)條件雜交雜交體積(使核酸濃度增加10萬(wàn)倍）玻片:2-200l

濾膜：5-50ml

雜交液和雜交液的組份雜交溫度、時(shí)間洗滌洗滌液的組成洗滌的溫度、時(shí)間四、雜交信號(hào)的檢測(cè)1、激光共聚焦掃描光源：特定波長(zhǎng)的光激發(fā)面積：<100m2ScanArray30002、CCD成像術(shù)光源：連續(xù)波長(zhǎng)的光（如弧光燈）激發(fā)面積：同時(shí)激發(fā)多個(gè)1cm2五、芯片數(shù)據(jù)的處理和分析

圖像的處理數(shù)據(jù)的獲取、存儲(chǔ)與顯示芯片數(shù)據(jù)統(tǒng)一化芯片數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)學(xué)分析芯片數(shù)據(jù)的生物學(xué)分析

基因芯片芯片測(cè)序藥物研究基因圖繪制農(nóng)林業(yè)表達(dá)分析突變檢測(cè)軍事、司法疾病診斷…….…….…….…….基因芯片技術(shù)的應(yīng)用一、芯片測(cè)序1，未知序列的DNA與大量的寡核苷酸集合的雜交2，完整的雙鏈體的寡聚物的鑒定與分析3，重建DNA序列

一百萬(wàn)個(gè)12核苷酸的點(diǎn)陣可測(cè)定1000個(gè)堿基的序列二、突變檢測(cè)三、基因圖譜繪制

已知序列的基因多態(tài)性的探測(cè)及基因全序列的測(cè)定四、大規(guī)?；虮磉_(dá)平行性分析測(cè)定和識(shí)別細(xì)胞譜系和組織間有差異表達(dá)的基因，以及某項(xiàng)干預(yù)前后同一細(xì)胞差異表達(dá)的基因。四、藥物篩選西藥中藥功能食品篩選藥物作用的靶標(biāo)篩選藥物的有效成份篩選藥物的毒副作用及致畸致突變作用五、臨床實(shí)驗(yàn)室診斷(1)高度的靈敏性和準(zhǔn)確性(2)快速簡(jiǎn)便(3)可同時(shí)檢測(cè)多種疾病(4)自動(dòng)化程度高(5)便于數(shù)據(jù)綜合性分析六、微生物菌種鑒定及致病機(jī)制研究致病微生物毒力基因、抗藥基因、致病因子的篩選檢測(cè)研究感染微生物基因組，進(jìn)行菌種鑒定監(jiān)測(cè)受感染宿主基因表達(dá)改變，研究致病微生物致病機(jī)制了解藥物對(duì)微生物基因表達(dá)的影響，研究藥物作用機(jī)制七、生物芯片在農(nóng)林業(yè)中的應(yīng)用（1）農(nóng)業(yè)：高產(chǎn)、適應(yīng)能力強(qiáng)種株的選育（2）林業(yè)：抗病蟲害、經(jīng)濟(jì)價(jià)值高林木的選育八、軍事、司法方面（1）開發(fā)生物戰(zhàn)病原體檢測(cè)系統(tǒng)（2）研制生物戰(zhàn)保護(hù)劑（3）血型及親子鑒定（4）DNA指紋分析《化妝品術(shù)語(yǔ)》起草情況匯報(bào)中國(guó)疾病預(yù)防控制中心環(huán)境與健康相關(guān)產(chǎn)品安全所一、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)和下達(dá)時(shí)間2006年衛(wèi)生部政法司要求各標(biāo)委會(huì)都要建立自己的術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)。1ONE二、標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)研制經(jīng)費(fèi)：3.8萬(wàn)三、標(biāo)準(zhǔn)的立項(xiàng)意義術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)有利于行業(yè)間技術(shù)交流、提高標(biāo)準(zhǔn)一致性、消除貿(mào)易誤差，作為標(biāo)準(zhǔn)體系中的基礎(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)，術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)在各個(gè)領(lǐng)域的標(biāo)準(zhǔn)體系中均起著重要的作用。隨著我國(guó)化妝品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系建設(shè)逐步加快，所涉及的術(shù)語(yǔ)和定義的數(shù)量也在迅速增長(zhǎng)，在此情形下，化妝品術(shù)語(yǔ)標(biāo)準(zhǔn)的制定就顯得尤為重要。四、標(biāo)準(zhǔn)的制訂原則1.合法性遵守《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》中關(guān)于化妝品的定義。2.協(xié)調(diào)性直接引用或修改采用的方式，與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)中的術(shù)語(yǔ)和定義相協(xié)調(diào)。3.科學(xué)性對(duì)于沒有國(guó)標(biāo)或定義不統(tǒng)一的術(shù)語(yǔ)，在定義時(shí)體現(xiàn)科學(xué)性的原則。4.實(shí)用性在標(biāo)準(zhǔn)體系中出現(xiàn)頻率較高，與行業(yè)聯(lián)系較緊密的術(shù)語(yǔ)優(yōu)先選用。五、標(biāo)準(zhǔn)的起草經(jīng)過(guò)

第一階段：資料搜集

搜集國(guó)內(nèi)外相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)、文獻(xiàn)并對(duì)國(guó)外文獻(xiàn)如美國(guó)21CFR進(jìn)行翻譯。第二階段：2007年末形成初稿

初稿內(nèi)容包括一般術(shù)語(yǔ)、衛(wèi)生化學(xué)術(shù)語(yǔ)、毒理學(xué)術(shù)語(yǔ)、微生物術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)、人體安全和功效評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)，常用英文成份術(shù)語(yǔ)等７部分。第三階段：專家統(tǒng)稿1.2007年12月第一次專家統(tǒng)稿會(huì)（修訂情況：1.在結(jié)構(gòu)上增加原料功能術(shù)語(yǔ)、相關(guān)國(guó)際組織和科研機(jī)構(gòu)等內(nèi)容；2.在內(nèi)容上增加一般術(shù)語(yǔ)、產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)的種類，將化妝品行業(yè)的新產(chǎn)品類別納入本標(biāo)準(zhǔn)；3.對(duì)于毒理學(xué)、衛(wèi)生化學(xué)、微生物學(xué)術(shù)語(yǔ)進(jìn)行修改；4.刪除與化妝品聯(lián)系不緊密、無(wú)存在必要的常用英文成分術(shù)語(yǔ)。2.2009年1月第二次專家統(tǒng)稿會(huì)會(huì)議意見：1.修改能引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的盡量引用國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)；對(duì)存在歧義的個(gè)別用詞進(jìn)行修改。2.刪除由于本標(biāo)準(zhǔn)中的“產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)”一章和香化協(xié)會(huì)所制定的某個(gè)標(biāo)準(zhǔn)存在重復(fù)，因此刪除“產(chǎn)品術(shù)語(yǔ)”一章的內(nèi)容；對(duì)“原料功能術(shù)語(yǔ)”的內(nèi)容進(jìn)行梳理，刪除了20余條內(nèi)容。3.增加專家建議增加“化妝品限用物質(zhì)”等若干項(xiàng)術(shù)語(yǔ)。第四階段：征求意見2009年2月面向全國(guó)公開征求意見。第五階段：征求意見的處理與形成送審稿。在征求意見的處理階段再次征求了相關(guān)專家的意見。六、標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)容依據(jù)1.《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例》、《化妝品衛(wèi)生監(jiān)督條例實(shí)施細(xì)則》;2.《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》;3.美國(guó)21CFR；4.相關(guān)領(lǐng)域國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)如：GB5296.3-2008消費(fèi)品使用說(shuō)明化妝品通用標(biāo)簽，GB/T14666-2003分析化學(xué)術(shù)語(yǔ)等；5.國(guó)內(nèi)外化妝品的相關(guān)文獻(xiàn)，如《化妝品監(jiān)督管理及安全性評(píng)價(jià)》等。七、標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容（一）結(jié)構(gòu)：1.范圍2.一般術(shù)語(yǔ)3.毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)4.衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)5.微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)6.人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)7.常用原料術(shù)語(yǔ)8.縮寫9.中英文索引（二）主要內(nèi)容：1).一般術(shù)語(yǔ)39條涉及化妝品的基本定義、化妝品生產(chǎn)和監(jiān)督管理中出現(xiàn)頻率較高的術(shù)語(yǔ)。2).毒理學(xué)試驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)40條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中涉及的術(shù)語(yǔ)，以及在毒理學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)頻率較高、與化妝品毒理學(xué)試驗(yàn)方法聯(lián)系較密切的術(shù)語(yǔ)。3).衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)22條收錄了化妝品的衛(wèi)生化學(xué)檢驗(yàn)方法中較常用的術(shù)語(yǔ)。

4).微生物檢驗(yàn)方法術(shù)語(yǔ)6條收錄了《化妝品衛(wèi)生規(guī)范》中所涉及的術(shù)語(yǔ)。5).人體安全性和功效性評(píng)價(jià)術(shù)語(yǔ)38條收錄了人體安全性和功效性評(píng)價(jià)的常用術(shù)語(yǔ)。6).常用原料術(shù)語(yǔ)55條收錄了常用原料術(shù)語(yǔ)，與《化妝品管理及安全性和功效性評(píng)價(jià)》保持一致，并根據(jù)企業(yè)、專家的意見進(jìn)行了適當(dāng)修改。7).縮寫涉及國(guó)際機(jī)構(gòu)縮寫以及化妝品毒理學(xué)、化學(xué)、人體安全性和功效評(píng)價(jià)等領(lǐng)域?qū)I(yè)術(shù)語(yǔ)的縮寫34條。七、征求意見處理情況2009年2月20日，《化妝品術(shù)語(yǔ)》在全國(guó)公開范圍內(nèi)公開征求意見，截止到2009年3月末共收到來(lái)自企業(yè)、和社會(huì)各界的意見和建議共146條，分布情況如下：征求意見來(lái)源統(tǒng)計(jì)圖二一般術(shù)語(yǔ)三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體七原料八縮寫各部分征求意見采納情況統(tǒng)計(jì)圖二一般術(shù)語(yǔ)三毒理學(xué)四化學(xué)五微生物六人體