基因芯片技术的研究进展与前景
摘要
关键词 基因芯片，遗传性疾病，基因组计划，
一、基因芯片技术的产生背景
基因芯片技术是伴随着人类基因组计划而出现的一项高新生物技术。2001年6月公布了人类基因组测序工作草图；2002年出发飙了较高精确度和经过详细注解的人类基因组研究结果；2004年10月发表了已填补基因组中许多Gap片段的更精确的人类全基因组序列，标志人类基因组计划的完成和新时代的开始。随着人类基因组计划的开展，也同时进行了模式生物基因组测序工作。动物、植物、细菌及病毒基因组等测序工作都已取得重大进展。
随着各种基因组计划的实施和完成（有的即将完成），一个庞大的基因数据库已经建成。怎样从海量的基因信息中发掘基因功能。如何研究成千上万基因在生命过程中所担负的角色；如何开发利用各种基因组的研究成果，将基因的序列与功能关联起来，认识基因在表达调控、机体分化等方面的生物学意义；解释人类遗传进化、生长发育、分化衰老等许多生命现象的奥秘；深入了解疾病的物质基础及发生、发展过程；开发基因诊断、治疗和基因工程药物并用来预防诊断和治疗人类几千种遗传性疾病……这些都将成为现代生物学面临的最大挑战。这样的背景促使人们研究和开发新的技术手段来解决后基因组时代面临的一系列关键问题。20世纪90年代初，为适应“后基因组时代”的到来，产生了一项新的技术，即以基因芯片为先导的生物芯片技术。
二、基因芯片的概念
基因芯片（又称DNA芯片、DNA微阵列）技术是基于核酸互补杂交原理研制的。该技术指将大量（通常每平方厘米点阵密度高于 400 ）探针分子固定于支持物上后与有荧光素等发光物质标记的样品DNA或RNA分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息，从而对基因表达的量及其特性进行分析。通俗地说，就是通过微加工技术 ，将数以万计、乃至百万计的特定序列的DNA片段（基因探针），有规律地排列固定于2cm2 的硅片、玻片 等支持物上，构成的一个二维DNA探针阵列，与计算机的电子芯片十分相似，只是在固相基质上古高度集成的不是半导体管，而是成千上万的网格状密集排列的基因探针，所以被称为基因芯片。
基因芯片的设计和应用
科技的发展，让人类的生活变得越来越便利。医学领域也不例外，基因芯片的出现让疾病的诊断和治疗更加精准。本文将从基因芯片的设计和应用两方面进行探讨。
一、基因芯片的设计
基因芯片是一种微型芯片，可以用来分析大量DNA或RNA序列。在基因芯片的设计中，有两个关键的步骤：探针的设计和探针的引物。
1.探针的设计
探针是基因芯片的核心部分。它可以通过基因序列的互补性进行结合，同时可以检测样本中是否存在这些基因。探针的设计需要根据不同的应用场景和研究目的进行选择和设计。
2.探针的引物
在基因芯片的设计中，探针需要和探针引物进行结合。探针引物是一种小分子序列，可以通过互补性结合到DNA或RNA的末端。探针引物对于基因芯片的设计是至关重要的，合理的引物设计可以提高基因芯片的分析效率和准确性。
二、基因芯片的应用
基因芯片的应用范围非常广泛。下面介绍一些常见的应用场景。
1.基因表达分析
基因表达分析是基于基因芯片技术的一种方法。这种方法可以用来研究某个生物体中哪些基因在什么条件下被激活。通过这种方法可以得到生物体中基因表达的全面信息，对于疾病的研究和治疗非常有帮助。
2.基因检测
基因检测是基于基因芯片技术的一种方法。这种方法可以用来检测某些遗传疾病。通过这种方法可以对个体的基因信息进行全面、准确地检测，从而帮助医生进行诊断和治疗。
3.个体化治疗
个体化治疗是基于基因芯片技术的一种方法。这种方法可以根据患者的基因信息，为患者提供个体化的治疗方案。通过这种方法，可以提高治疗的准确性和效果，减少不必要的治疗和药物副作用。
基因芯片的出现，无疑为医学研究和治疗带来了新的希望。随着技术的不断推进和发展，基因芯片在生物医学领域的应用将会越来越广泛，同时也将会为人类的健康事业做出更大的贡献。
基因生物芯片检测技术
为更好的向前来我院就诊的广大患者提供先进、快捷、准确的检测技术，我科从今年8月份引进新的检测项目“基因生物芯片检测技术”，该技术具有以下特点：
一、优势及特点
1.高通量、多个项目检测一次性完成
与传统方法相比，该技术实现了多项目一次性检测，大大缩短检验和分析的时间，提高了临床检验的效率。
2.敏感、特异、稳定
选择、设计和制备高效能探针，项目检测的准确性显著提高。生物芯片检测技术减少了操作过程中的人为因素干扰，同时因为在制备过程中实施了严格的定量化控制，使芯片的重复性高于传统检测方法。
3.定量化的检测结果
检测结果数据化：定性、半定量、定量项相结合，并具备强大的数据储存和查询统计功能，满足了临床要求，有利于进一步的科学研究。
4.快捷的诊断
操作高度自动化，简便快速，30分钟完成检测，报告立等可取，并且可方便的进行单人份操作。
二、检测指标及临床意义
1.孕期感染检测5项（TORCH检测）：包括弓形虫(TOXO)、风疹病毒(RV)、巨细胞病毒(CMV)、单纯疱疹病毒(HSV)、沙眼衣原体（CT）。
TORCH是指可导致先天性宫内感染及围产期感染而引起围产儿畸形的病原体，包括弓形虫(TOXO)，风疹病毒(RV)，巨细胞病毒(CMV)，单纯疱疹病毒(HSV-Ⅰ/Ⅱ型)和其他感染因素(O)。孕妇由于内分泌改变和免疫力下降易发生原发感染，既往感染的孕妇体内潜在的病毒也容易被激活而发生复发感染。孕妇发生病毒血症时，特别在怀孕前三个月，胚胎处于器官形成时期，病毒可通过胎盘或产道传播感染胎儿，引起早产、流产、死胎或畸胎等。TORCH感染血清筛查对人口素质和优生优育有重要现实意义。
2.呼吸道病毒检测Ⅰ 型：包括流行性感冒病毒抗体（IFV）、副流感病毒（PIV）、呼吸道合胞病毒(RSA)、腺病毒抗体(AdV)、肺炎支原体血清学试验(MP)、肺炎衣原体检查(CPn)。
呼吸系统疾病为临床多发病，病源包括病毒、细菌、真菌、支原体、寄生虫等。肺炎衣原体主要引起非典型性肺炎。肺炎支原体对常规治疗肺炎的抗生素耐受，与病毒及细菌感染引起的呼吸道感染表现难以区别。大多数呼吸道疾病以呼吸道病毒最常见。合胞病毒是急性下呼吸道感染最重要的病毒病原。腺病毒肺炎约占儿童期肺炎的10%。流感的最敏感人群是婴幼儿，感染流感病毒后，较易发展为重症病例。副流感是哮喘的主要病因。常见呼吸道病原微生物的联合检测在呼吸道疾病的诊断、有效防止交叉感染及抗生素的滥用等方面具有重要的临床意义。
・３７０・
・流行病学调查・
５３０例遗传性耳聋基因芯片检测资料调查分析
孟培 阎素文 郝冬梅‘ 邹朋书
关键词耳聋，遗传性基因芯片筛查
遗传性耳聋是由父母通过常染色体隐性、常
染色体显性、线粒体遗传等遗传方式传递给下一
代。无论父母方的单方或双方是耳聋患者还是健
康携带者，耳聋基因都会通过父母向子女遗传。
国内资料大多都是在听力障碍人群中进行检测和
研究。在听力正常人群尤其是婚育期人群进行耳
聋基因筛查，检出携带者，对预防听力障碍患儿的
出生同样具有重要意义。为了解听力正常人群中
耳聋基因携带情况，我们对２０１１年４～１２月在本
院行耳聋基因筛查者５３０例情况进行调查。现将
结果分析如下。
１资料与方法
１．１一般资料研究对象５３０例，均为来我院进
行孕前、孕期检查和遗传咨询的听力正常者。男
９例，女５２１例，年龄３—３５周岁，其中＜２０周岁１
例，２０—２９周岁３６０例，≥３Ｏ岁１６９例。
１．２方法应用北京博奥生物有限公司的晶芯９
项遗传性耳聋基因芯片检测试剂盒（微阵列芯片
法），采集患者外周血２—３ｍｌ，采用多重等位基因
特异性ＰＣＲ与通用芯片相结合技术，同时检测国
人中最常见的４个耳聋致病基因（ＧＪＢ２、ＧＪＢ３、
ＳＬＣ２６Ａ４和线粒体１２ＳｒＲＮＡ）上的９个突变位
点。
２结果
５３０例临床标本中，检出携带者２４例，检出
率４．５３％。与资料…报道的正常听力人群中常
见耳聋基因突变携带者为５％数据相近。其中
ＧＪＢ２携带者ｌ２例（２３５ｄｅｌＣ杂合突变型１０例，
２９９ｄｅｌ ＡＴ杂合突变型２例，包括一对携带者夫
妇），占２．２７％；ＳＬＣ２６Ａ４（ＩＶＳ７—２Ａ＞Ｇ）杂合突
变型９例，占１．７０％；ＧＪＢ３（５３８Ｃ＞Ｔ）杂合突变
型１例，线粒体１２ＳｒＲＮＡ（１５５５Ａ＞Ｇ）杂合突变
型１例，ＧＪＢ２（２３５ｄｅ１Ｃ）／ＳＬＣ２６Ａ４（ＩＶＳ７—２Ａ＞
第２０２医院优生优育研究所 １ １０００３ 沈阳部队 霄
