一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于生命科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，結(jié)核桿菌，是引起結(jié)核病的病原菌?？汕址溉砀髌鞴?，但以肺結(jié)核為最多見。結(jié)核病至今仍為重要的傳染病。據(jù)WHO報(bào)道，每年約有800萬新病例發(fā)生，至少有300萬人死于該病。我國建國前死亡率達(dá)200-300人/10萬，居各種疾病死亡原因之首，建國后人民生活水平提高，衛(wèi)生狀態(tài)改善，特別是開展了群防群治，兒童普遍接種卡介苗，結(jié)核病的發(fā)病率和死亡率大為降低。但應(yīng)注意，世界上有些地區(qū)因艾滋病、吸毒、免疫抑制劑的應(yīng)用、酗酒和貧困等原因，發(fā)病率又有上升趨勢。
[0003]基因芯片(genechip)(又稱DNA芯片、生物芯片)的原型是80年代中期提出的?；蛐酒臏y序原理是雜交測序方法，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進(jìn)行核酸序列測定的方法，在一塊基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探針。當(dāng)溶液中帶有熒光標(biāo)記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對應(yīng)位置的核酸探針產(chǎn)生互補(bǔ)匹配時，通過確定熒光強(qiáng)度最強(qiáng)的探針位置，獲得一組序列完全互補(bǔ)的探針序列。據(jù)此可重組出靶核酸的序列。
[0004]現(xiàn)有的技術(shù)可以用來篩選農(nóng)作物的基因突變，并尋找高產(chǎn)量、抗病蟲、抗干旱、抗冷凍的相關(guān)基因，也可以用于基因掃描及基因文庫作圖、商品檢驗(yàn)檢疫等領(lǐng)域。
[0005]但是，現(xiàn)有的技術(shù)的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法存在著，功能不夠完善，檢測不準(zhǔn)確，靈敏度低，使得患者使用不靈活，不方便攜帶，使用范圍窄的問題。
[0006]因此，發(fā)明一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法顯得非常必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法，以解決現(xiàn)有的技術(shù)的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法存在的功能不夠完善，檢測不準(zhǔn)確，靈敏度低，使得患者使用不靈活，不方便攜帶，使用范圍窄的問題。一種結(jié)核桿菌基因芯片包括支持物，連接層和DNA分子探針。
[0008]所述的DNA分子探針經(jīng)過合理布局，形成優(yōu)化的探針陣列。
[0009]一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法包含以下步驟:
[0010]步驟一:結(jié)核桿菌基因芯片制備；
[0011]步驟一■:結(jié)核桿囷基因樣品制備；
[0012]步驟三:雜交反應(yīng)；
[0013]步驟四:信號檢測和結(jié)果分析；
[0014]步驟五:藥物篩選和新藥開發(fā)。
[0015]進(jìn)一步，在步驟一中，制備芯片主要以玻璃片或硅片為載體，采用原位合成和微矩陣的方法將寡核苷酸片段或cDNA作為探針按順序排列在載體上。芯片的制備除了用到微加工工藝外，還需要使用機(jī)器人技術(shù)。以便能快速、準(zhǔn)確地將探針放置到芯片上的指定位置。
[0016]進(jìn)一步，在步驟二中，生物樣品往往是復(fù)雜的生物分子混合體，除少數(shù)特殊樣品夕卜，一般不能直接與芯片反應(yīng)，有時樣品的量很小。所以，必須將樣品進(jìn)行提取、擴(kuò)增，獲取其中的蛋白質(zhì)或DNA、RNA，然后用熒光標(biāo)記，以提高檢測的靈敏度和使用者的安全性。
[0017]進(jìn)一步，在步驟三中，雜交反應(yīng)是熒光標(biāo)記的樣品與芯片上的探針進(jìn)行的反應(yīng)產(chǎn)生一系列信息的過程。選擇合適的反應(yīng)條件能使生物分子間反應(yīng)處于最佳狀況中，減少生物分子之間的錯配率。
[0018]進(jìn)一步，在步驟四中，各個反應(yīng)點(diǎn)的熒光位置、熒光強(qiáng)弱經(jīng)過芯片掃描儀和相關(guān)軟件可以分析圖像，將熒光轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，即可以獲得有關(guān)生物信息?；蛐酒夹g(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)是將從樣品制備、雜交反應(yīng)到信號檢測的整個分析過程集成化以獲得微型全分析系統(tǒng)(micro total analytical system)或稱縮微芯片實(shí)驗(yàn)室(laboratory on a chip)。使用縮微芯片實(shí)驗(yàn)室，就可以在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi)以很短的時間完成從原始樣品到獲取所需分析結(jié)果的全套操作。
[0019]進(jìn)一步，在步驟五中，由于所有藥物(或獸藥)都是直接或間接地通過修飾、改變?nèi)祟?或相關(guān)動物)基因的表達(dá)及表達(dá)產(chǎn)物的功能而生效，而芯片技術(shù)具有高通量、大規(guī)模、平行性地分析基因表達(dá)或蛋白質(zhì)狀況(蛋白質(zhì)芯片)的能力，在藥物篩選方面具有巨大的優(yōu)勢。用芯片作大規(guī)模的篩選研宄可以省略大量的動物試驗(yàn)甚至臨床，縮短藥物篩選所用時間，提高效率，降低風(fēng)險(xiǎn)，通過使用基因芯片篩選藥物具有的巨大優(yōu)勢決定它將成為本世紀(jì)藥物研宄的趨勢。
[0020]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:由于本發(fā)明的一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。同時，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片的制備，有利于合成并固定大量核酸分子，提高實(shí)施效果，治療徹底，本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法的發(fā)明使得能夠降低造價(jià)成本，提高使用精度，極大地提高康復(fù)機(jī)率，進(jìn)一步方便患者的使用，擴(kuò)大使用范圍。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片的方法流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明的應(yīng)用原理作進(jìn)一步描述。
[0024]如附圖1所示
[0025]一種結(jié)核桿菌基因芯片包括支持物，連接層和DNA分子探針。
[0026]所述的DNA分子探針經(jīng)過合理布局，形成優(yōu)化的探針陣列。
[0027]本發(fā)明實(shí)施例的一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法包含以下步驟:
[0028]SlOl:結(jié)核桿囷基因芯片制備；
[0029]S102:結(jié)核桿菌基因樣品制備；
[0030]S103:雜交反應(yīng)；
[0031]S104:信號檢測和結(jié)果分析；
[0032]S105:藥物篩選和新藥開發(fā)。
[0033]進(jìn)一步，在SlOl中，制備芯片主要以玻璃片或硅片為載體，采用原位合成和微矩陣的方法將寡核苷酸片段或cDNA作為探針按順序排列在載體上。芯片的制備除了用到微加工工藝外，還需要使用機(jī)器人技術(shù)。以便能快速、準(zhǔn)確地將探針放置到芯片上的指定位置。
[0034]進(jìn)一步，在S102中，生物樣品往往是復(fù)雜的生物分子混合體，除少數(shù)特殊樣品外，一般不能直接與芯片反應(yīng)，有時樣品的量很小。所以，必須將樣品進(jìn)行提取、擴(kuò)增，獲取其中的蛋白質(zhì)或DNA、RNA，然后用熒光標(biāo)記，以提高檢測的靈敏度和使用者的安全性。
[0035]進(jìn)一步，在S103中，雜交反應(yīng)是熒光標(biāo)記的樣品與芯片上的探針進(jìn)行的反應(yīng)產(chǎn)生一系列信息的過程。選擇合適的反應(yīng)條件能使生物分子間反應(yīng)處于最佳狀況中，減少生物分子之間的錯配率。
[0036]進(jìn)一步，在S104中，各個反應(yīng)點(diǎn)的熒光位置、熒光強(qiáng)弱經(jīng)過芯片掃描儀和相關(guān)軟件可以分析圖像，將熒光轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，即可以獲得有關(guān)生物信息?；蛐酒夹g(shù)發(fā)展的最終目標(biāo)是將從樣品制備、雜交反應(yīng)到信號檢測的整個分析過程集成化以獲得微型全分析系統(tǒng)(micro total analytical system)或稱縮微芯片實(shí)驗(yàn)室(laboratory on a chip)。使用縮微芯片實(shí)驗(yàn)室，就可以在一個封閉的系統(tǒng)內(nèi)以很短的時間完成從原始樣品到獲取所需分析結(jié)果的全套操作。
[0037]進(jìn)一步，在S105中，由于所有藥物(或獸藥)都是直接或間接地通過修飾、改變?nèi)祟?或相關(guān)動物)基因的表達(dá)及表達(dá)產(chǎn)物的功能而生效，而芯片技術(shù)具有高通量、大規(guī)模、平行性地分析基因表達(dá)或蛋白質(zhì)狀況(蛋白質(zhì)芯片)的能力，在藥物篩選方面具有巨大的優(yōu)勢。用芯片作大規(guī)模的篩選研宄可以省略大量的動物試驗(yàn)甚至臨床，縮短藥物篩選所用時間，提高效率，降低風(fēng)險(xiǎn)，通過使用基因芯片篩選藥物具有的巨大優(yōu)勢決定它將成為本世紀(jì)藥物研宄的趨勢。
[0038]進(jìn)一步，結(jié)核桿菌基因芯片的使用方法包括原發(fā)感染，原發(fā)后感染和肺外感染的治療。
[0039]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:由于本發(fā)明的一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法廣泛應(yīng)用于生命科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。同時，本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片的制備，有利于合成并固定大量核酸分子，提高實(shí)施效果，治療徹底，本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片的使用方法的發(fā)明使得能夠降低造價(jià)成本，提高使用精度，極大地提高康復(fù)機(jī)率，進(jìn)一步方便患者的使用，擴(kuò)大使用范圍。
[0040]利用本發(fā)明所述的技術(shù)方案，或本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明技術(shù)方案的啟發(fā)下，設(shè)計(jì)出類似的技術(shù)方案，而達(dá)到上述技術(shù)效果的，均是落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種結(jié)核桿菌基因芯片，其特征在于，該結(jié)核桿菌基因芯片包括支持物，連接層和DNA分子探針。
2.如權(quán)利要求1所述的結(jié)核桿菌基因芯片，其特征在于，所述的DNA分子探針經(jīng)過合理布局，形成優(yōu)化的探針陣列。
3.如權(quán)利要求1所述的結(jié)核桿菌基因芯片，其特征在于，該結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法包含以下步驟: 步驟一:結(jié)核桿菌基因芯片制備； 步驟一:結(jié)核桿菌基因樣品制備； 步驟三:雜交反應(yīng)； 步驟四:信號檢測和結(jié)果分析； 步驟五:藥物篩選和新藥開發(fā)。
4.如權(quán)利要求3所述的結(jié)核桿菌基因芯片，其特征在于，在步驟一中，制備芯片以玻璃片或硅片為載體，采用原位合成和微矩陣的方法將寡核苷酸片段或cDNA作為探針按順序排列在載體上。
5.如權(quán)利要求3所述的結(jié)核桿菌基因芯片，其特征在于，在步驟二中，生物樣品進(jìn)行提取、擴(kuò)增，獲取其中的蛋白質(zhì)或DNA、RNA，然后用熒光標(biāo)記。
6.如權(quán)利要求3所述的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法，其特征在于，在步驟三中，雜交反應(yīng)是熒光標(biāo)記的樣品與芯片上的探針進(jìn)行的反應(yīng)產(chǎn)生信息的過程，選擇反應(yīng)條件能使生物分子間反應(yīng)處于最佳狀況中。
7.如權(quán)利要求3所述的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法，其特征在于，在步驟四中，各個反應(yīng)點(diǎn)的熒光位置、熒光強(qiáng)弱經(jīng)過芯片掃描儀和相關(guān)軟件分析圖像，將熒光轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，即獲得有關(guān)生物信息；將從樣品制備、雜交反應(yīng)到信號檢測的整個分析過程集成化以獲得微型全分析系統(tǒng)或稱縮微芯片實(shí)驗(yàn)室；使用縮微芯片實(shí)驗(yàn)室，在封閉的系統(tǒng)內(nèi)完成從原始樣品到獲取所需分析結(jié)果的全套操作。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種結(jié)核桿菌基因芯片，包括支持物，連接層和DNA分子探針，DNA分子探針經(jīng)過合理布局，形成優(yōu)化的探針陣列，使得將探針固定在支持物上；一種結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法包含以下步驟：結(jié)核桿菌基因芯片制備；結(jié)核桿菌基因樣品制備；雜交反應(yīng)；信號檢測和結(jié)果分析；藥物篩選和新藥開發(fā)，本發(fā)明的結(jié)核桿菌基因芯片及其使用方法的發(fā)明，有利于合成并固定大量核酸分子，提高實(shí)施效果，治療徹底，使得能夠降低造價(jià)成本，提高使用精度，極大地提高康復(fù)機(jī)率，進(jìn)一步方便患者的使用，擴(kuò)大使用范圍。
【IPC分類】C40B40-06, C12R1-32, C12Q1-68, C12Q1-04
【公開號】CN104726600
【申請?zhí)枴緾N201510150074
【發(fā)明人】李美玲, 宋云峰, 宋華
【申請人】李美玲
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年4月1日