微阵列技术是在一小片固相基质上储存大量 生物信息的技术,即在一小片玻璃或尼龙膜上高密 度排列成千上万个DNA 片段、cDNA 片段或其它生 物信息。含有大量生物信息的固相基质称为微阵 列(microarray) ,又称生物芯片( biochip) 。根据储存 的生物信息的类型,微阵列可分为组织微阵列(tis2 sue microarray) 寡核苷酸微阵列(oligonucleotidemi2 croarray 又称DNA 微阵列或DNA 芯片) ,cDNA 列(cDNAmicroarray 又称cDNA 芯片) 等。DNA 列和cDNA微阵列一起又称基因芯片。 111 组织微阵列 是大量组织样本高密度排列而成。先在石蜡 块上打出间距为0. mm的组织块,挤压到石蜡块孔 里,切出5~8 的切片贴到玻片上,经处理后用已知探针进行双色荧光原位杂交 。LukasBubendorf 等将371 例前列腺原位癌、复发癌和转移癌样本制 成组织微阵列,用荧光原位杂交检测5 个基因的扩 增情况。结果显示组织微阵列技术是大样本量检 测肿瘤进展各期分子变化的强大工具 112 寡核苷酸微阵列 用照相平版印刷术(photolithography) 和固相合 成术结合在基片上生成寡核苷酸 Fodor首先 在1991 年报道。该技术是先在玻片上涂上光敏化 学材料,盖上罩,根据所要合成的碱基序列决定罩 的透光位点。光照局部产生去防护作用,用所需核 苷酸冲洗玻片,该核苷酸即在去防护部位粘合于玻 片。核苷酸的5′末端修饰以光不稳定的保护基团 ,该基团经光照而去保护, 与下一个核苷酸结合。 如此重复直至获得所需核苷酸长度。每一层各点 的A、T、C、G不同,故每合成一层核苷酸需要 次步骤可合成含有n个核苷酸的寡核苷酸 链。其主要特点是可按需要设计一定序列的寡核 苷酸链。美国的Affymetrix 公司已能生产40 的芯片。113 cDNA微阵列 最先由 Schena 发展。将特定的或文库的cDNA 经PCR 扩增后用机械手点到基片上。美国 Synteni 公司的cDNA 微阵列已达10000 cDNA/ 微阵列的应用原理微阵列应用的基本原理是分子杂交。用荧光 染料标记样本DNA 或cDNA ,与微阵列杂交。经激 光共聚焦荧光显微镜检出杂交信号,通过计算机处 理、分析,即可获得所需信息。用红、绿荧光分别标 记实验样本和对照样本的 cDNA ,混合后与微阵列 杂交,可显示实验样本和对照样本基因的表达强度 (显示红色、绿色或黄色) 由此可在同一微阵列上同 时检测两样本的基因差异表达 微阵列技术的优越性微阵列技术真正实现了基因分析的大规模、平行、小型和自动化。这些重要特征已产生了一系列 国外医学分子生物学分册2001年第23 应用微阵列可以一次性获得大量的数据并进行平行分析,极大地加快了实验进程。