DNA 芯片技术及其应用

张品品，王 恺

（黄河水利职业技术学院，河南 开封 475003）

0 引言

DNA 芯片技术是20 世纪90 年代中期以来影响最深远的重大科技进展之一，是物理学、微电子学与分子生物学综合交叉形成的高新技术[1]。它随着人类基因组计划研究的进展应运而生，但它的应用已不再局限于人类基因组的研究。目前，人类、小鼠、布氏锥虫[2]和恶性疟原虫[3]等多种生物的基因组图谱已经完成， 基因组计划已经进入了功能基因学研究的时期， 充分利用各种基因组图谱资源进行功能基因的研究，成为基因组学研究新的热点。 而DNA 芯片在研究基因的结构和表达中有快速高效的独特优势，使其成为“后基因组时代”基因功能分析研究的最重要技术之一[4]。

1 DNA 芯片技术

DNA 芯片也称DNA 阵列、寡核苷酸阵列等，是生物芯片技术中发展最成熟和最先实现商品化的产品，是基于核酸探针互补杂交技术原理研制而成的。与传统的核酸印记杂交方法相比，DNA 芯片检测技术具有高通量、多参数同步分析、快速全自动分析、高精确度和高灵敏度分析等显著特征[5]。

1.1 DNA 芯片的工作原理

DNA 芯片检测的基本原理是，将已知的核酸片段固定在一定的固相支持物表面，制成核酸探针，利用碱基互补原理，使其与待测DNA 样品进行杂交反应，从而得到我们需要的生物学信息。其工作原理如图1 所示。

1.2 DNA 芯片的制备

图1 DNA 芯片技术的原理Fig.1 DNA chip technology principal

DNA 芯片种类很多，制备方法也不尽相同，但基本上可分为原位合成法和直接点样法两大类。……