基因芯片酶法微球放大标记制造技术

一种基因芯片酶法微球信号放大标记技术，其特征是，将携带Ｙ－功能团的媒介核苷［Ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｒｙ　　Ｎｕｃｌｅｏｔｉｄｅｓ］，以样品中待测基因序列为模板，在酶的作用下掺入到靶基因序列中，合成媒介靶基因［ｉｎｔｅｒｍｅｄｉａｒｙ　　ｔａｒｇｅｔ　　ｓｅｑｕｅｎｃｅｓ］，后者与被固定在基因芯片上的探针阵列杂交［若为缺口转移标记则待测基因与探针已经事先杂交好，过程实质是用媒介靶基因替换原先的未标记靶基因］，形成媒介靶基因与其互补探针的杂合双链，用表面修饰有Ｙ’－功能团的高荷信号载体［ＨＳＣ］与该杂合双链反应并与之结合，从而实现信号放大标记。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术所引用的文献1.Philips，J.，Eberwine J.H.(1996)Methods 10283-288.2.Lockart，D.J.et al(1996)Nature Biotechnol 141675-1680.3.Baugh，L.R.et al(2001)Nucl Acids Res 29(5)e29.4.Poirier，G.M.-C.，Erlander，M.G.(1998)A Companion to Method inEnzymology 16.所属领域 本专利技术属于基因芯片应用
，特别是涉及到基因芯片的杂交，标记，洗脱，信号检测及数据分析技术。本专利技术技术背景 人类基因组计划已经完成，基因芯片技术提供了一种研究基因组复杂性的一种潜在手段。这种手段为人们从生物体的各种RNA水平直接获取核酸功能方面的信息提供了装备。总RNA得到分离之后，各种分析方法都可以被应用于制备基因芯片分析用的靶基因。最为常用的方法是通过逆转录将荧光分子标记的碱基引入靶基因的直接cDNA标记技术。应用这种技术的一个明显制约因素是每次杂交反应所需求的RNA量大。然而，在医学研究中一些非常重要的应用常常涉及到对一些很少量的生物组织进行研究，比如一些肿瘤生物活检等。因此，一些靶基因放大技术得到应用以克服这些困难。这些方法简要分析如下线性cRNA放大技术通过逆转录技术，用连接到一个T7 PROMOTER上的oligodT引物，以及用T7 RNA聚合酶对所产生的DNA进行体外转录，可以将一个RNA靶放大100倍。该技术在一个总RNA中检测单个mRNA没有发生明显的偏差。PCR放大方法基于逆转录过程，通过对cDNA进行任意PCR放大，以及用T7 RNA聚合酶对产生的PCR产品所进行的体外转录。对于表达谱研究，这种方法至少需要50纳克的总RNA。本专利技术的目的 本专利技术的目的之一，是为基因芯片产品提供一套通过各种酶的介导作用利用高荷信号载体大幅度提升检测灵敏度，经济实用性的信号放大标记技术及试剂盒。本专利技术目的之二，是以逆转录、体外转录、缺口翻译等技术路线为例，具体说明了针对不同样品情景的样本制备、杂交、标记等技术流程。本专利技术与
技术介绍
相比所产生的积极效果 本专利技术中所提供的方法不仅极大提高了基因芯片检测灵敏度，处理时效，降低成本。另外，作为一般性方法，无论是被应用于固相还是液相溶液条件下，该信号放大技术，有着PCR技术和用于其他基因检测中所用到的信号放大技术所不具备的诸多优点。由于该技术不依赖基因扩增，所以，该技术可以准确定量、不易造成污染、可以避免假阳性检测结果、试剂盒成本低廉、容易实现自动化等优点，而且样品制备简易。归纳起来，本专利技术所带来的有益效果有如下几个方面1、为一般的基因芯片技术产品提供了超灵敏检测的技术基础，BALEIN技术比现有的体外转录等放大技术有着更强大的信号放大效果，可以根据需要选择不同规格的高荷信号载体将信号放大倍数提高到102-107不等，满足科研和临床诊断等实用领域对超灵敏基因芯片检测技术的需求，有利于推动基因芯片技术在临床诊断、工商检疫和环境检测等方面的普及应用。2、本专利技术也为降低基因芯片处理系统的成本及运行成本提供了技术支持，有利于基因芯片的普及应用。本专利技术的技术原理 本专利技术提出一种基因芯片酶法微球放大标记技术，其原理是，将携带Y-功能团的媒介核苷，以样品中待测基因序列为模板，在酶的作用下掺入到靶基因序列中，合成媒介靶基因，后者与被固定在基因芯片上的探针阵列杂交，形成媒介靶基因与其互补探针的杂合双链，用表面修饰有Y’-功能团的高荷信号载体与该杂合双链反应并与之结合，从而实现信号放大标记。这种基因芯片由基底及其表面的镀层或涂层和固定在基底或镀层表面的不少于两个阵列式排列的探针组成，用于检测样品中的生物或化学靶物质。基底和/或镀层或涂层的材料可以由但不限于如下材料中任意一种或一种以上不同材料组合制成(1)无机片状或平板状材料类如玻璃、石英、云母，透明导电材料如透明导电氧化物类，如氧化铟锡、InAs、SnO2F、砷化镓、氧化镁等镀层，氧化锡，ZnO，CdO，CdIn2O4，Cd2SnO4，Zn2SnO4和In2O3-ZnO等，以及碳/陶复合导电陶瓷，各种半导体材料等，以及多孔板模式，如微孔板、微滴板，(2)单质类铂、金、银、铝、铬等金属以及硅等非金属，(3)有机物类各种有机分子及其由此制成的自组装单分子膜或自组装多分子膜，(4)高分子类尼龙膜、塑料、橡胶、树脂，硝酸纤维素膜。基底的结构可以是但不限于如下种类(1)薄片/平板式如玻璃片、硅片、尼龙膜、塑料片、(2)多孔板式如微孔板，微滴板式等，(3)电极式在薄片式基因芯片上以一定规律排列而成的各种电极阵列，如在半导体、绝缘体等基底上制成的铂电极、金电极等，(4)微管式由毛细管或有毛细管管状内腔结构特点的其它材料，按预先设定的位置对应规则排列而成的各种矩阵式毛细管基因芯片、线形毛细管基因芯片、以及在基片式结构中制作出的各种不少于一个微管道式空腔结构的矩阵式并行排列，本专利技术所说的基因芯片用来检测的探针、靶或者模板可以是，但不限于如下种类之一或不同种类的组合或下面种类的某种成分，提取物(1)核糖核酸，各种核糖核酸，包括信使RNA、转录RNA、放大核糖核酸或反义核糖核酸、互补RNA等，(2)脱氧核糖核酸如DNA，互补DNA等，(3)寡核苷酸，包括寡聚脱氧核糖核酸，寡聚核糖核酸，多聚核苷酸，(4)核酸结构相似物]如肽核酸，(5)脱氧核糖核酸、核糖核酸及其结构相似物的互补双链、三链、四链等形式的杂交分子如DNA-DNA、RNA-DNA、RNA-RNA、PNA-DNA，PNA-RNA，PNA-RNA-PNA，PNA-DNA-PNA]等。本专利技术在基因芯片处理技术中采用高荷信号载体(高分子荧光微球或含有大量荧光染料、半导体纳米晶量子点、电致发光分子等的高分子颗粒，通过合成技术将大量信号分子聚合为一体的各种形式的巨型信号分子，硅氧光学磁珠，胶体金，或通过任何其他手段将荧光染料，非荧光染料，半导体量子点、电致发光、化学发光或生物发光物质信号分子等固定于微粒的表面或包埋于其内部等多种形式的高荷信号载体)作为标记物进行分子信号放大。本专利技术所要介绍的基因芯片信号放大标记技术，是以各种形式的高荷信号载体或信号体应用于标记各种形式的基因芯片探针、靶或探针-靶杂交体。这里所说的基因芯片包括但不限于如下类型基因芯片、以电化学原理或生物电子学原理为基础的各种生物传感器等。本专利技术所使用基因芯片的检测原理可以是，但不限于如下种类之一或不同原理的结合(1)通过对固相表面定位在不同位置的探针-靶特异性亲合反应结合体或杂交体进行光学信号标记，然后经激发产生荧光、化学或生物发光并进行检测。以玻璃、硅片、尼龙膜等为材质的基因芯片、蛋白芯片、免疫芯片多采取这种模式；(2)通过对标记的或未标记的探针或靶在施加了电压的液相中的移动速度或迁移率进行检测，即电泳技术或由电泳技术与其他技术结合而产生的其他技术，如毛细管电泳、毛细管区带电泳、毛细管凝胶电泳、高效毛细管电泳、毛细管等电聚焦、等速电泳、动电色谱、胶束动电毛细管色谱、毛细管电色谱法、非水相毛细管电泳等，(3)通过探针、靶或探针本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋克，
申请(专利权)人：宋克，
类型：发明
国别省市：