可视化芯片显色技术在病原学检测中的研究进展.pdf

第39卷第2期 中国预防兽医学报 V01．39．No．2 2017年2月 ChineseJo啪alofPreventive Medicine Feb． 2017 Veterinary doi：10．3969／j．issn．1008—0425．2017．02．18 可视化芯片显色技术在病原学检测中的研究进展 赵玉佳，文心田+，马 锐，杨国淋，滑 翔，谨瑾， 黄小波，曹三杰，文翼平，伍锐 (四川农业大学动物医学院／猪病研究中心与基因芯片实验室，四川成都611130) 中图分类号：S852．61 文献标识码：B 基因芯片检测技术自20世纪90年代建立以来，以其通过紫外交联将探针固定在高分子聚合材料的基质上【8]或 快速、特异、高敏感性及高通量等优点而广泛应用于不同 者以尼龙膜或纤维素性薄膜为介质固定在芯片的基片上[9]， 领域【l。3】。但由于传统的芯片技术采用的是荧光素标记， 制备可视化芯片。 如cy3／cy5荧光染料[4】及量子点荧光标记[5]等，这些标记1，2靶基因的制备与标记靶基因的制备与标记是可视 方法的结果判定均需要依赖昂贵的荧光扫描仪，从而限制 化基因芯片技术的一个重要环节。可视化基因芯片最常用 了芯片技术在临床上大规模的推广应用。为了克服传统生 的是生物素标记，利用生物素标记脱氧核糖核苷酸[10]、上 物芯片在临床应用中的限制，将可视化显色技术与传统生 游引物或下游引物…】，通过PcR扩增技术产生大量生物 物芯片相结合的可视化芯片技术的研究获得了快速的进 素标记的靶基因片段，以生物素和链霉亲和素的特异结合 展。该技术主要利用生物素与链霉亲和素特异性结合的特 为基础，引入纳米金、磁珠和酶等，通过不同的方式实现 点，在杂交时引入链霉亲和素标记的磁珠、纳米金和酶 检测结果的可视化。可视化蛋白芯片是通过生物素标记的 等，通过不同的显色反应形成肉眼可识别的斑点，从而实 抗原或抗体，利用抗原与抗体的特异性结合，将生物素标 现芯片检测结果的可视化，具有传统芯片无可比拟的优 记的抗原或抗体引入可视化蛋白芯片检测体系。 势。本文对可视化芯片显色技术及其在病原微生物检测方 1．3可视化芯片的杂交芯片的杂交是体现芯片检测效 面的研究进展进行概要的综述。 能的关键环节。可视化基因芯片的基本原理是以核酸分子 杂交为基础，将PcR扩增技术获得的cDNA探针或合成 1 可视化芯片的技术环节 的寡核苷酸探针与生物素标记的靶基因进行杂交，影响核 酸杂交的因素主要包括核酸的浓度、核酸的长度、Gc含 1．1 芯片的制备根据检测类型的不同，可视化芯片分 量和杂交温度等。随着探针浓度的增加，杂交信号的强度 为可视化基因芯片和可视化蛋白芯片。可视化芯片的制备 增强，但不是呈线性关系【12l。探针长度过短，特异性差； 是通过芯片点样仪以喷样的形式将cDNA、一定长度的寡探针长度过长，由于二级结构的产生会影响探针与靶基因 核苷酸、抗原或抗体等不同类型的探针固定在基片上，通 的杂交【13】。通过优化探针的浓度，选择合适的探针长度且 过烘焙、紫外交联、水合和离心干燥等程序保证探针的固 保证各个探针之间的Gc含量一致，可以获得最佳杂交信 定。针对寡核苷酸探针，通常需要在5’或3’端加15poly号值。可视化蛋白芯片的基本原理是在抗原与抗体特异性 (T)，以增强寡核苷酸探针与基片的距离，降低空间位阻 免疫反应的基础上，通过不同的显色反应来判断检测结 效应。可视化芯片的基片在使用前要进行活化处理，如对 果。可视化蛋白芯片杂交过