基因分型定量检测系统广泛套用于传染病流行病学中,如性传播疾病(尖锐湿疣、生殖器疱疹)、慢病(肿瘤、高血压)等。该系统採用的基因晶片技术是目前检测HPV\HSV等DNA病毒最富成效的检测技术。操作流程包括:寡核苷酸探针的合成、固定、杂交和检测等四个步骤。该系统对于疾病的诊断、预后、病理分析、治疗等具有重大意义。
技术概述
基因分型定量检测系统是目前国际上在传染病流行病学套用中最广泛的检测诊断系统。主要通过基因晶片对HPV、HSV等DNA病毒进行检测,分析基因表达的类型,了解基因功能,从而指导疾病的诊断、预后、病理分析、治疗等各种研究。
基因晶片主要用于DNA 突变分析、基因谱差异分析、基因诊断分析和大规模基因类型分析。其研製技术主要包括以下几大步骤:寡核苷酸探针的合成、固定、杂交和检测。
基因晶片技术在分子生物学研究领域、医学临床检验领域、生物製药领域和环境医学领域显示出了强大的生命力,其中关键就是基因晶片具有微型化、集约化和标準化的特点,从而有可能实现“将整个实验室缩微到一片晶片上”的愿望。
基因晶片在国内外已形成研究与开发的热潮,许多科学家和企业家将基因晶片同当年的PCR相提并论,认为它将带来巨大的技术、社会和经济效益,正如电子管电路向电晶体电路和积体电路发展是所经历的那样,核酸杂交技术的集成化也已经和正在使分子生物学技术发生着一场革命。
技术原理
基因分型定量检测系统的核心是基因晶片技术,基因晶片技术是一种大规模集成的固相杂交,其技术要点主要包括晶片的製备、样品的製备及标记、分子杂交与检测、生物信息学分析四个方面。其基本原理是核酸分子杂交,即套用显微光蚀刻技术把大量的DNA片段以可定址的方式,高密度地固定到一小块载玻片上,利用核酸硷基之间的配对,以大量已知序列的寡核苷酸、cDNA或基因片段作探针,与已经进行萤光染料标记的样品DNA进行杂交,用雷射共聚焦显微镜或萤光显微镜检测晶片,显示出哪些序列发生了互补配对。通过检测杂交信号的强弱进而判断样品中靶分子的数量,分析基因型分布情况,得出基因型检测结果。
技术特点
基因晶片技术突出特点是集成化、微型化、自动化,代表了未来分子诊断的发展趋势。其优点有以下几个方面:一是高度的灵敏性和準确性;二是快速简便;三是可同时检测多种疾病。因此已广泛套用于DNA序列测定、基因表达谱分析、基因组研究、基因突变检测及多态性分析、疾病的临床诊断和预测、药物研究与开发以及法医鉴定、工农业、食品与环境卫生监督等领域。
套用前景
【1】传染病的快速诊断及监测:未来的传染病爆发后的检测主要依靠基因晶片的快速初筛及诊断,做到24 h内明确病因,为防疫工作者提供可靠的数据,是指导控制疫情的必要手段。
【2】分子流行病学资料分析:对于一些病因机制不清、病原体相关资料缺乏的传染病可以用基因晶片进行研究,为历史上爆发的传染病之间的联繫提供新的线索。
【3】适用于常见疾病的筛查:基因晶片还可用于一些性传播疾病(尖锐湿疣、生殖器疱疹)、慢病(如肿瘤、慢性传染病、原发性高血压等) 的早期筛查及普查。这比用传统的方法将更加準确、便宜、方便。
【4】病因及流行规律的探究:随着人类基因组计画的完成,使一些遗传性疾病病因的分子机製得到了明确。基因晶片的使用将对这些遗传性疾病的流行机制的探讨会有很大帮助。