Biology 版 (精华区)

发信人: cameran (竹晨), 信区: Biology
标  题: 合成后交联法
发信站: 哈工大紫丁香 (2001年07月29日13:11:30 星期天), 站内信件

合成后交联法
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　合成后交联法(off-chip DNA synthesis, post-synthesis attachment)
　　寡核苷酸芯片的制备方法，载体（通常为玻璃）表面与寡核苷酸的交联主要采用共
价方式。芯片制备过程包括寡核苷酸的自动合成(DNA standard automated synthesis)
，合成时引入参与交联的活化基团； 将DNA链从固相载体上切割下来；然后进行DNA链的
化学交联（chemical immoblization），通常是官能团修饰（通常为末端）的寡核苷酸
样品转移到经化学处理的活化载体上，使寡核苷酸末端与载体发生专一性共价偶联，冲
洗未反应的寡核苷酸探针就可以制备出基因芯片。寡核苷酸的末端修饰及载体的表面处
理有很多方法。
　　Guo等人采用3-氨丙基三甲氧基硅烷对玻璃表面进行氨基化，氨基与1,4-亚苯基二异
硫氰酸酯产生氨基敏感的表面。5’氨基修饰的寡核苷酸与之反应，结合浓度可达130fm
ol/cm2；利用可以分别与氨基及巯基反应的异型双官能团还可以将末端巯基修饰的寡核
苷酸交联到这种氨基修饰的玻璃表面，Chrisey等人进行了多种氨基硅烷化试剂、异型双
官能团化合物交联巯基修饰寡核苷酸的研究。另外一种较为常用的方法是利用环氧硅烷
化试剂修饰玻璃表面，进而交联伯氨基连接的寡核苷酸，将玻璃或硅片与伽玛环氧丙基
三甲氧基硅烷反应得到环氧化单层，3’氨基修饰的寡核苷酸形成仲氨交联到固体表面，
探针浓度为16 fmol/cm2。
　　Rpgers研究了将末端二硫键修饰的寡核苷酸共价交联到巯基硅烷化玻璃表面的可行
性。这是一种有效、特异的共价交联方法。载玻片先用3-巯丙基硅烷衍生化、与5’端二
硫键化合物修饰的寡核苷酸发生巯基置换反应进而交联。交联密度为3×105寡核苷酸/u
m2，芯片密度可达2,000点/cm2。
合成后的样品传输是芯片制备中的一个重要环节，点样的方式决定了芯片的密度，即单
位面积上样品密度（探针数目）。手工点样最简单的样品转运方式，中、高密度的芯片
的制备就必须使用仪器， 目前已有商品化的点样仪，研究者也可以自己组装。采用的机
器有一套计算机控制三维移动装置；多个打印／喷印针的打印／喷印头；上面可放内盛
探针的多孔板和多个芯片，根据需要还可以有温度和湿度控制装置。微点样技术主要有
两种，一种是针点技术（robotic pin tool），是一种打印装置，一次可以点多个样品
，每种样品需要的体积为10nl，探针区域的大小为80-100um；另外一种方法为压电喷墨
技术（pizoelectric ink-jet technology），喷印针将探针从多孔板取出直接打印或喷
印于芯片，每种样品只要10-500pl，最佳大小为25-100um。直接打印时针头与芯片接触
，1平方厘米可打印2,500个探针，探针密度较高，但定量准确性及重现性不好，并且打
印针易堵塞且使用寿命有限。喷印时针头与芯片保持一定距离，定量准确、重现性好、
使用寿命长。但是喷印的斑点大，探针密度低，通常1平方厘米只有400点。
　　合成后点样有较为明显的优点，制备方式较直接，不需要原位合成那样较复杂的技
术；点样的样品可以事先纯化；交联的方式多样；而且，可以通过调节探针的浓度可以
使不同碱基组成的探针杂交信号一致，研究者可以很方便地设计、制备符合自己需要的
基因芯片。但是，芯片的这种制备过程中，样品浪费较为严重，对寡核苷酸的化学修饰
也会增加合成
成本；而且芯片制备前需要储存大量样品。
　　Livache 等利用吡咯在电化学条件下发生氧化聚合的原理，以微电极阵列为基础制
备寡核苷酸芯片。通电时，5’吡咯修饰的寡核苷酸及吡咯在微电极上发生聚合，聚合物
的合成区域限制在电极表面，切换微电极的通电情况选择定位各种寡核苷酸探针。
<-责任编辑：林郁->
　

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欲讯秋情众莫知, 喃喃负手叩东篱。
孤标傲世偕谁隐，一样花开为底迟？
圃露庭霜何寂寞，鸿归蛩病可相思？
休言举世无谈者，解语何妨片语时。

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