芯片的構(gòu)建和閱讀
Vivian G. Cheung, Michael Morley, Francisco Aguilar,
Aldo Massimi, Raju Kucherlapati & Geoffrey Childs
聯(lián)合基因科技有限公司 吳凌凌 譯
摘要
制作芯片和獲得芯片的數(shù)據(jù)有許多不同的方法,。這里我們介紹了在學(xué)術(shù)領(lǐng)域中兩種芯片的構(gòu)建和使用。除了詳細(xì)說(shuō)明了技術(shù)細(xì)節(jié)外,，我們還對(duì)組成和方法的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了評(píng)論,，同時(shí)還介紹了雜交的方法。用我們所建立和使用芯片的方法來(lái)回答生物領(lǐng)域問(wèn)題的事實(shí)證明了這種技術(shù)在大學(xué)的環(huán)境下是可行的,。
一種獲得基因功能信息的高通量的方法是cDNA芯片,。在一塊顯微鏡載玻片上包含了幾百至幾千個(gè)固定的DNA樣本，以類似于Northern blot 和 Southern blot的方法進(jìn)行雜交,。了解了這個(gè)方法后,，我們決定在我們各自的實(shí)驗(yàn)室Pennsylvania大學(xué)（Penn）和Albert Einstein學(xué)院醫(yī)學(xué)部（AECOM）制作了高速，高精度的芯片,。這個(gè)設(shè)備是由Stanford醫(yī)學(xué)院Pat Brown制造的，第一次論證了這個(gè)方法的可行性,。我們的目標(biāo)是（1）最終以合理的價(jià)格,，用一塊或幾塊芯片來(lái)檢測(cè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞中每個(gè)基因的表達(dá)，（2）發(fā)展以芯片為基礎(chǔ)的繪圖方法,，（3）兼顧硬件和超作方法,，盡可能地提高靈敏度。
玻片的優(yōu)勢(shì)
一個(gè)理想化的支持物允許探針有效地固定在其表面,，探針與目標(biāo)分子能牢固地雜交結(jié)合,。與另一種用于制作芯片的標(biāo)準(zhǔn)支持物尼龍一樣，玻璃有許多的優(yōu)點(diǎn),。它也有其特長(zhǎng),。首先，DNA樣品以共價(jià)鍵的形式結(jié)合在處理過(guò)的玻片上。第二,，玻璃是一種耐用的材料,，能夠耐高溫和高離子強(qiáng)度溶液的洗滌。第三,，玻璃不是多孔材料,，使雜交的容量能保持在最小，因此能提高探針與目標(biāo)分子的退火效率,。第四,，由于材料的低熒光性，不會(huì)有背景的影響,。最后,，兩種不同的探針能夠標(biāo)上兩種不同的熒光標(biāo)記，在一片芯片上同一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)孵育,；尼龍就受到連續(xù)或平行雜交的限制,。
芯片需要大量的探針固定（或排列）在玻片上，這里我們描述了AECOM芯片,，掃描儀以及進(jìn)行了關(guān)于設(shè)計(jì)和操作的討論,。如果想得到關(guān)于Penn芯片的信息，請(qǐng)到http://w95vcl.neuro.chop.edu/vcheung查找,。
自動(dòng)化裝置性質(zhì)
AECOM點(diǎn)樣儀,，Albert，產(chǎn)生高密度的分隔的矩陣,，矩陣包括cDNA,、基因組DNA或其他類似的生物物質(zhì)。機(jī)械的基本組成有計(jì)算機(jī)控制的三軸向的機(jī)械手和獨(dú)特筆尖裝置,。
設(shè)計(jì)特點(diǎn)
機(jī)械手被設(shè)計(jì)成能自動(dòng)從96或384孔的微量滴定板中選取樣本,，12支點(diǎn)樣筆同時(shí)升起，每個(gè)點(diǎn)樣筆收集了250-500nl溶液,，在每塊玻片上放置0.25-1nl,，產(chǎn)生的點(diǎn)的大小范圍直徑為100-150μm。機(jī)械手是由設(shè)置好的程序控制的,，能進(jìn)行連續(xù)的點(diǎn)樣,，每一點(diǎn)避免與相鄰的點(diǎn)接觸，每點(diǎn)的中心距離大約為200-250μm,。檢測(cè)的精密度大約是10μm,。機(jī)械手放置在可視工作平臺(tái)上（Newport公司），允許放置大量的顯微鏡玻片,，微量滴定板,，三個(gè)洗滌裝置和一個(gè)干燥裝置,。
洗滌裝置是個(gè)固定的容器，裝有蒸餾水,，兩次微量滴定板使用后需要更換,。當(dāng)筆尖浸過(guò)液體后，機(jī)械手要來(lái)回?fù)u動(dòng)點(diǎn)樣筆（大約5Hz）來(lái)增加清潔程度,。雖然我們認(rèn)為沒(méi)必要,，但電腦控制的洗滌液可用超聲波或流動(dòng)的水來(lái)替代。干燥裝置實(shí)際上是干/濕真空吸塵器（Sear公司,，美國(guó)）,，接頭與插入筆尖的限制插口相匹配。干燥器要做到在筆尖有快速流動(dòng)的空氣圍繞,，保持局部真空,。
所設(shè)計(jì)的機(jī)械手的重要目的是要達(dá)到在最小的震動(dòng)范圍內(nèi)的高速和高精確性。我們使用了保濕的可視工作平臺(tái),，精密螺旋驅(qū)動(dòng)地機(jī)械滑動(dòng),，高分辨率的解碼器的隨動(dòng)系統(tǒng)和沿著x軸方向的兩側(cè)支桿，避免了在一些系統(tǒng)中所見(jiàn)的懸臂結(jié)構(gòu),。利用第二x軸的滑面來(lái)增加系統(tǒng)的固定性,，能依次產(chǎn)生更快的定位以及通過(guò)工作平臺(tái)的準(zhǔn)確一致性。這些特點(diǎn)允許在精確率下的快速運(yùn)動(dòng),，使機(jī)械手能在一秒內(nèi)對(duì)兩塊顯微鏡載玻片操作,。
帶有筆尖的點(diǎn)樣筆支持物裝置是一個(gè)重要的部分。我們的設(shè)計(jì)結(jié)合了線形運(yùn)動(dòng),，控制點(diǎn)樣筆的方向,，允許在最小的阻力下精確地縱軸運(yùn)動(dòng)，以防止在其他方向上的錯(cuò)位,。我們?cè)O(shè)計(jì)的另一個(gè)獨(dú)特之處是可調(diào)整的末端絲,，允許在10μm的范圍內(nèi)校直每個(gè)點(diǎn)樣筆的軸，以保證所有12支筆尖能在同一時(shí)間內(nèi)接觸顯微鏡玻片,。而另一個(gè)沒(méi)有這特點(diǎn)的設(shè)計(jì)需要與點(diǎn)樣筆的精確長(zhǎng)度一致以適應(yīng)多點(diǎn)樣筆的操作,。每個(gè)點(diǎn)樣筆由低強(qiáng)度的彈簧作為支持，保證在未接觸表面時(shí)能回到伸展的位置,。筆尖是由直徑大約為1.6mm的不銹鋼材料逐漸處理變細(xì)直至每點(diǎn)直徑為100μm,。再沿著中心垂直切割,，在尖端分成兩部分,，每部部分5μm。
這個(gè)系統(tǒng)由可視基礎(chǔ)程序控制的,，在Microsoft Windous NT環(huán)境下運(yùn)行,，軟件提供：印刷程序具體化,；完成系統(tǒng)校正；顯示真正地時(shí)間位置,、速度和產(chǎn)生的錯(cuò)誤,；與其他功能參數(shù)一樣重要的隨動(dòng)系統(tǒng)；動(dòng)態(tài)地顯示打印過(guò)程中的重要參數(shù),。隨動(dòng)系統(tǒng)控制的計(jì)算機(jī)中的插件能夠動(dòng)態(tài)地控制高速,、復(fù)雜的機(jī)械手的動(dòng)力，并設(shè)計(jì)成以它的運(yùn)動(dòng)來(lái)控制程序的語(yǔ)言,?？梢?a href="http://hnhlg.com/sell/show-35942.html" target="_blank">原理和隨動(dòng)插件運(yùn)動(dòng)控制程序相互作用，交換了參數(shù),、圖象和所需的命令,。微量滴定板的同一性是由掃描它的閱讀器所決定的。由于有筆尖易被灰塵和纖維阻礙的問(wèn)題,，打印機(jī)現(xiàn)在被附上了軟保護(hù)壁允許三個(gè)方向的隨意進(jìn)入并且合并了高效率效式空氣過(guò)濾與吹風(fēng)機(jī)以達(dá)到濕氣的再流通,。
操作
打印的第一步是將顯微鏡載載玻片以統(tǒng)一的形式排列在工作平臺(tái)上，用在激光平臺(tái)上的1孔作為引導(dǎo),，然后按下,。膜微量滴定板固定器突然定位在平臺(tái)的某一位置，用同樣的孔來(lái)排列自己,。同樣的微量滴定板固定器保持在沖洗狀態(tài),，也能被放置在任何方便的位置。使用者可任意選擇保留的配置或進(jìn)入配置中的參數(shù),。緩慢移動(dòng)模式用于校驗(yàn),，使坐標(biāo)位置正確。最后,，使用者提示增加微量滴定板,，機(jī)械手進(jìn)入自動(dòng)點(diǎn)樣操作。點(diǎn)樣筆從微量滴定板中收集樣品并點(diǎn)樣,，從而對(duì)每塊載玻片進(jìn)行同樣的操作,。然后沖洗/干燥操作，再對(duì)新的樣品進(jìn)行重復(fù)操直到當(dāng)所有的樣品全部完成,。在點(diǎn)樣的過(guò)程中,，程序自動(dòng)地將同一來(lái)源的微量滴定板保留在磁盤上，優(yōu)化每一點(diǎn)以及載玻片上的X-Y終點(diǎn)位置,。這個(gè)文件稍后與基因說(shuō)明文件合并,，產(chǎn)生載玻片上已印好的點(diǎn)的復(fù)合說(shuō)明。
觀察
點(diǎn)大小的精確性依賴著筆尖的規(guī)格,。尖端精細(xì)的槽口要求特殊的微加工工具就象Wire EDM,。我們用的筆尖是TeleChem的,，與我們的筆軸相匹配。它們的性能是可接受的,，雖然它們是十分脆的,。我們希望能獲得有進(jìn)展，更耐用的樣式,。
掃描儀特點(diǎn)
我們?cè)O(shè)計(jì)和制造的激光掃描儀IRIS,，是Standford大學(xué)和國(guó)家健康研究所研制的器械的衍生產(chǎn)品，使靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍最大化,。我們也試圖將運(yùn)轉(zhuǎn)的適應(yīng)程度結(jié)合到設(shè)計(jì)中,，因此在將來(lái)能夠進(jìn)行改進(jìn)，允許更有效的熒光染料的測(cè)定（最近引進(jìn)了DNA自動(dòng)測(cè)序儀）,。兩個(gè)有染料標(biāo)記的目標(biāo)雜交后,，玻片被掃描后產(chǎn)生16位TIF圖象。每點(diǎn)的象素強(qiáng)度是與染料分子的數(shù)量以及與PCR產(chǎn)物斑點(diǎn)雜交探針數(shù)量成比例,。
設(shè)計(jì)特點(diǎn)
激光掃描儀有一些關(guān)鍵的組成,。軟件是與HPVEE繪圖程序語(yǔ)言同步的程序。規(guī)劃圖形的運(yùn)動(dòng),，控制A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)的捕獲,，處理兩個(gè)頻道的信號(hào)，顯示每一次掃描的真實(shí)的時(shí)間參數(shù),，產(chǎn)生TIF文件的標(biāo)題以及保存TIF圖象的結(jié)果,。八個(gè)樣本引進(jìn)的數(shù)據(jù)平均為每一個(gè)象素，轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù),，為校正圖象的變化,，輪流進(jìn)行的掃描，然后保存,。使用者可以看見(jiàn)大屏幕的示波境波形就是每次掃描的平均值,，最小值和最大值統(tǒng)計(jì)。
操作
自動(dòng)化分級(jí)操作搜索掃描模式,，在X軸的方向上連續(xù)地通過(guò)顯微鏡載玻片,，然后在Y軸的方向上移動(dòng)一個(gè)象素的位置，產(chǎn)生一個(gè)bi-方向的光柵模式,。X軸的信號(hào)解碼器是由特殊設(shè)計(jì)的觸發(fā)回路處理的,，取消了每次掃描后的隨動(dòng)震動(dòng)，產(chǎn)生了在所有方向上的A/D轉(zhuǎn)換的清晰觸發(fā),?；芈繁ＷC了微米以下的空間分辨率和圖象的線性結(jié)構(gòu)。兩條激光光柱合成聯(lián)合直線,，通過(guò)雙重光束分割濾波器反射過(guò)目標(biāo),，形成刺激顯微鏡載玻片上染料分子發(fā)熒光的精細(xì)聚焦光束。部分熒光是由目標(biāo)分子捕獲的,，通過(guò)雙光分裂濾波器發(fā)送,，在濾波立方中分成紅綠兩種信號(hào)，在波段通過(guò)器中過(guò)濾,。發(fā)送入各自的轉(zhuǎn)換電信號(hào)的光電管（PMT0）中,。每個(gè)光電管被A/D轉(zhuǎn)換器放大，過(guò)濾和采樣,。轉(zhuǎn)換器完成8個(gè)附加抽樣,，軟件達(dá)到平均每象素8個(gè)樣本，產(chǎn)生真實(shí)的16位分辨率的圖象,。
觀察
我們最初獲得了不恰當(dāng)?shù)男旁氡?，因此制定了雙成分過(guò)濾器，（根據(jù)濃度）建立了我們規(guī)格,，降低DC成分的干擾水平,。立體過(guò)濾成分的去除，進(jìn)一步改進(jìn)了靈敏度,。我們?cè)鹊脑O(shè)計(jì)有包括兩個(gè)相配的聚焦鏡的立體過(guò)濾器,，小孔和不同的元件，這些如果組合在一起形成了共焦顯微鏡,。但是我們發(fā)現(xiàn)光學(xué)共焦不能加強(qiáng)檢測(cè),。事實(shí)上，鏡頭使干擾水平增加了兩倍,，這是由于自動(dòng)的熒光性-整個(gè)裝備導(dǎo)致了所需信號(hào)相當(dāng)大的衰減,，結(jié)果所有信噪比大大地減弱。我們因此推斷在X軸方向的立體過(guò)濾在應(yīng)用中沒(méi)有起到作用,。我們發(fā)現(xiàn)激光輸出的清晰過(guò)濾對(duì)降低干擾是基本的,。最后，為了達(dá)到可視成分的精細(xì)排列和精確的最佳聚焦,，利用了刻度載玻片和軟件,，獲得了高靈敏度的雙物鏡系統(tǒng)和廣大的動(dòng)態(tài)視野范圍。
有時(shí)遇到的問(wèn)題是鏡子干擾的存在,，由十分明亮但比我們所需的點(diǎn)的圖象要?。?lt;1μm-25μm）的信號(hào)組成。我們認(rèn)為這是由于灰塵和沒(méi)結(jié)合的染料所形成的,。在干凈的環(huán)境中操作,，嚴(yán)格遵守雜交程序?qū)p少這些影響是十分必要的。
在屏幕上顯示的波形是可重復(fù)的,。當(dāng)比較同一行的重復(fù)掃描,，我們發(fā)現(xiàn)極好的重復(fù)性,。從中我們降低了由于掃描儀的光學(xué)和電子學(xué)因素而沒(méi)傳入的有用信號(hào)所產(chǎn)生的變形。當(dāng)調(diào)節(jié)不同的控制參數(shù)時(shí),，這個(gè)顯示能力也使我們精確地測(cè)量了在信號(hào)-干擾率上的影響,。PMT冷卻是包括在保持電子干擾最小化的設(shè)計(jì)中的。迄今為止,，當(dāng)PMT冷卻到-18℃時(shí),，我們還沒(méi)有找到在提高靈敏度方面的巨大進(jìn)展。系統(tǒng)的干擾水平還沒(méi)有達(dá)到電子干擾的水平,，它的重要元件仍舊有光學(xué)干擾,。可能是雜交進(jìn)程中在載玻片上留下了一些自動(dòng)顯示熒光的殘余,。我們正開(kāi)發(fā)新的方法來(lái)進(jìn)一步減少干擾水平,。
從目前系統(tǒng)的靈敏性來(lái)看，10 mW激光的能量看來(lái)是足夠的,，5mW就能產(chǎn)生令人滿意的結(jié)果,，并且顯示了在這個(gè)區(qū)域中系統(tǒng)的增進(jìn)是直線的。PMT的電壓和激光能量是可交換的,，不需要降低信號(hào)-干擾率,。
性能
比較掃描儀的性能，通常沒(méi)有可接受的標(biāo)準(zhǔn),。為了測(cè)定我們掃描儀的性能,，通過(guò)利用一些包含不同濃度Cye3染料校準(zhǔn)的載玻片來(lái)測(cè)定靈敏性。結(jié)果顯示掃描儀能可靠地測(cè)定在100μm點(diǎn)上少于10-18 摩爾的染料的濃度,。我們?cè)噲D實(shí)現(xiàn)對(duì)染料結(jié)合和雜交能力測(cè)定的附加實(shí)驗(yàn),，但是性能顯示我們用目前的探針預(yù)備方法能探測(cè)到低量的mRNA。初步的結(jié)果顯示我們的掃描儀有比市場(chǎng)上的掃描儀高四倍的靈敏度,，同時(shí)能處理多三倍的信號(hào)（在飽和狀態(tài)前）,。我們的掃描儀有超過(guò)1000倍的動(dòng)態(tài)范圍，明顯比高密度過(guò)濾器的10倍的動(dòng)態(tài)范圍要好,。我們能同時(shí)進(jìn)行雙色成像,，但是是有限制的，因?yàn)橛袃蓚€(gè)通道之間的干擾,。這能通過(guò)在一個(gè)時(shí)間掃描一種顏色的方法而最小化,，雖然當(dāng)每塊載玻片用兩種以上的染料時(shí)，交叉激發(fā)仍能產(chǎn)生干擾現(xiàn)象,。由我們的系統(tǒng)產(chǎn)生的典型的芯片,，掃描用典型的12.8μm的象素大小，能產(chǎn)生16位分辨率的2048 by 1550象素的圖象。每個(gè)點(diǎn)覆蓋了大約100個(gè)象素,，成像的掃描時(shí)間大約是40分鐘,。
雜交注意事項(xiàng)
DNA的數(shù)量。芯片上每點(diǎn)DNA的數(shù)量是可估計(jì)的,。猜想每點(diǎn)堆積的形狀是半球形的,，它的容量是可以計(jì)算的：
一點(diǎn)的量=1/2 × (4/3πr3 )
每點(diǎn)的DNA的數(shù)量=樣本的濃度 × 每點(diǎn)的量
斑點(diǎn)的容量少意味著用于雜交的探針的數(shù)量也很少，即使樣本的濃度很高,。必須努力減少這樣的限制。一些因素必須考慮到,，除了探針DNA的數(shù)量外,，還有與目標(biāo)分子相互補(bǔ)的探針DNA的比例，長(zhǎng)短,，目標(biāo)分子的活性,，就象用于檢測(cè)信號(hào)方法的靈敏度影響著信號(hào)的強(qiáng)度。
雜交信號(hào)的濃度是與目標(biāo)分子活性成比例的,，與它的長(zhǎng)度成反比,，因此目標(biāo)分子的特殊活性是十分重要的。每次實(shí)驗(yàn)的雜交時(shí)間也應(yīng)該精確測(cè)量,。
沉積機(jī)制
點(diǎn)樣筆的精確切口允許利用毛細(xì)現(xiàn)象從微量滴定板中吸取樣本,。壓力由點(diǎn)樣筆向下的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生，載玻片的表面張力拖動(dòng)樣本從切口內(nèi)到玻片上,。點(diǎn)的大小依賴于點(diǎn)樣筆向下及離開(kāi)載玻片的加速度和載玻片表面的張力,。點(diǎn)樣筆向玻片的加速度與點(diǎn)的大小成比例，因此能調(diào)整到所希望的點(diǎn)的大小,。當(dāng)點(diǎn)樣筆從玻片收回后,，在切口內(nèi)的樣品和沉積在載玻片上的樣本之間的流量就形成了。如果收回的速度很快尖端的量就被打斷了,，產(chǎn)生了大的點(diǎn),，不是完美的半球形。如果收回的速度十分慢,，點(diǎn)樣量就在尖端"修剪"了,，留下的點(diǎn)就小。
DNA樣本
樣本準(zhǔn)備在96孔的板上,，乙醇沉淀并用70%的乙醇洗滌,然后在2×檸檬酸鈉（SSC）中重建,。樣本濃度的重建依賴于所需點(diǎn)的大小和樣本的粘稠度。如果樣本需要排列為小的點(diǎn),，它們的濃度就要高,。但是，限制因素是筆尖的設(shè)計(jì)，會(huì)使樣本粘稠而難以排列,，那些濃度大于2μg/μl的太粘了而不能點(diǎn)樣,。我們點(diǎn)樣的目標(biāo)濃度是每個(gè)樣本15ng一個(gè)點(diǎn)。雖然我們?cè)?SSC中重新建立了樣本,，但是溶液的離子濃度能在1×SSC到5×SSC之間而不影響雜交,，然而樣本溶解在溶液中后離子濃度高于5×SSC就很難與載玻片接觸。
將DNA固定到玻璃片
在DNA排列到玻片上以后,，它們是自然干燥的,。樣本的固定是通過(guò)紫外線（UV）固定的，形成在DNA上的胸腺嘧啶脫氧核苷殘基和硅烷玻片上氨基之間的共價(jià)鍵,。類似的方法也用于將DNA樣本固定在尼龍膜上,。為了完成最大化的雜交，要在紫外線交聯(lián)之前,，芯片要保持微量的濕潤(rùn),，通過(guò)將"排列"暴露在沸水中，然后在254nm的紫外線下暴露到0.27J/cm2 ,。我們發(fā)現(xiàn)精密測(cè)量照射的量是十分有利的,，只要確定產(chǎn)生最佳信號(hào)的照射最佳水平。過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的照射導(dǎo)致了由于連接不充分而產(chǎn)生的DNA損失和個(gè)別地,，DNA樣本的過(guò)多的斷裂,。在交聯(lián)后，過(guò)多的DNA分子在室溫下被0.1%的SDS沖洗掉,，然后在雜交以前,，排列的樣本在95℃的水中變性。
雜交中的
有許多方法使目標(biāo)分子和探針進(jìn)行雜交,。我們發(fā)現(xiàn)三個(gè)工作溶液對(duì)于熒光探針和固定在玻璃上的DNA的雜交是很好的,；與溶劑和溫度不相關(guān)。一般來(lái)說(shuō),，在42℃,，甲酰胺基礎(chǔ)上的雜交比65℃水溶液中的要好，因?yàn)榇龠M(jìn)了信號(hào)和雜質(zhì)的比率,。但在甲酰胺中的動(dòng)態(tài)雜交要比在水溶液中的慢,，當(dāng)用低拷貝量的目標(biāo)分子時(shí)，建議使用有右旋糖苷硫酸鹽或聚乙烯乙二醇的水溶液,。
類似的方法用于使"雜質(zhì)"最小化：用Denhardt試劑,，十二烷基硫酸鈉（SDS）修剪鮭精DNA，tRNA和Cot1DNA,。當(dāng)我們用cDNA時(shí),，也包括多聚A RNA或與富含T的序列相連接的多聚A,。
討論
我們集體的努力顯示了在學(xué)術(shù)環(huán)境下如何實(shí)現(xiàn)芯片技術(shù)的。在AECOM,，芯片和掃描儀是由家庭工程師制造的,，使用家庭工程師的好處是她/他是親手改良和維修儀器的。在Pennsylvania大學(xué),，芯片是在大學(xué)機(jī)械店的幫助下在實(shí)驗(yàn)室中制造的,；掃描儀（General掃描儀公司）是購(gòu)買的。
芯片構(gòu)建的改良技術(shù)必須與基因組克隆圖譜實(shí)用性的增加,，好的cDNA克隆,，分析工具的良好使用相匹配。這些工具的綜合和易操作性對(duì)基因研究發(fā)展的速度是十分重要的,。
生物芯片的制作
對(duì)于一些實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō),，如果現(xiàn)成的商品化芯片不能滿足研究需要，而自行設(shè)計(jì)向廠家定做芯片也不能滿足時(shí)間的需要時(shí),，就需要自制芯片,。要成功的制作芯片,，需要準(zhǔn)備3大材料：準(zhǔn)備固定在芯片上的生物分子樣品,、芯片片基和的制作芯片的儀器。研究目的不同,，期望制作的芯片類型不同,，制備芯片方法也不盡相同，以DNA芯片為例,，基本上可分為兩大類：一類是原位合成（即在支持物表面原位合成寡核苷酸探針）,，適用于寡核苷酸；一類是預(yù)合成后直接點(diǎn)樣多用于大片段DNA,，有時(shí)也用于寡核苷酸,，甚至mRNA。
原位合成有兩種途徑,，一是原位光刻合成（Affymerix公司專利技術(shù),，參見(jiàn)前文介紹），該方法的主要優(yōu)點(diǎn)是可以用很少的步驟合成極其大量的探針陣列,。某一含N個(gè)核苷酸的寡聚核苷酸,，通過(guò)4×N個(gè)化學(xué)步驟能合成出4N個(gè)可能結(jié)構(gòu)。例如合成想要8核苷酸探針,，通過(guò)32個(gè)化學(xué)步驟,，8個(gè)小時(shí)可合成65，536個(gè)探針,。而如果用傳統(tǒng)方法合成然后點(diǎn)樣,，那么工作量的巨大將是不可思議的。同時(shí)，用該方法合成的探針陣列密度可高達(dá)到106/cm2,。
另一種原位合成是壓電打印法(Piezoelectric printing),。原理與普通的彩色噴墨打印機(jī)相似，所用技術(shù)也是常規(guī)的固相合成方法,。不過(guò)芯片噴印頭和墨盒有多個(gè),，墨盒中裝的是四種堿基合成試劑。噴印頭可在整個(gè)芯片上移動(dòng),。支持物經(jīng)過(guò)包被后,，根據(jù)芯片上不同位點(diǎn)探針的序列需要將特定的堿基噴印在芯片上特定位置。沖洗,、去保護(hù),、偶聯(lián)等則同于一般的固相合成技術(shù)。該技術(shù)采用的化學(xué)原理與傳統(tǒng)的DNA固相合成一致,，因此不需要特殊制定備的化學(xué)試劑,。每步產(chǎn)率可達(dá)到99%以上，可以合成出長(zhǎng)度為40到50個(gè)堿基的探針,。
盡管如此,，原位合成方法仍然比較復(fù)雜，除了在基因芯片研究方面享有盛譽(yù)的Affymetrix等公司使用該技術(shù)合成探針外,，其它中小型公司大多使用合成點(diǎn)樣法,。
點(diǎn)樣法是將預(yù)先通過(guò)液相化學(xué)合成好的探針、或PCR技術(shù)擴(kuò)增cDNA或基因組DNA經(jīng)純化,、定量分析后,，通過(guò)由陣列復(fù)制器（arraying and replicating device ARD）或陣列點(diǎn)樣機(jī)（arrayer）及電腦控制的機(jī)器人，準(zhǔn)確,、快速地將不同探針樣品定量點(diǎn)樣于帶正電荷的尼龍膜或硅片等相應(yīng)位置上（支持物應(yīng)事先進(jìn)行特定處理,，例如包被以帶正電荷的多聚賴酸或氨基硅烷），再由紫外線交聯(lián)固定后即得到DNA微陣列或芯片,。點(diǎn)樣的方式分兩種,，其一為接觸式點(diǎn)樣，即點(diǎn)樣針直接與固相支持物表面接觸,，將DNA樣品留在固相支持物上,；其二為非接觸式點(diǎn)樣，即噴點(diǎn),，它是以壓電原理將DNA樣品通過(guò)毛細(xì)管直接噴至固相支持物表面,。打印法的優(yōu)點(diǎn)是探針密度高，通常1平方厘米可打印2,500個(gè)探針,；缺點(diǎn)是定量準(zhǔn)確性及重現(xiàn)性不好,，打印針易堵塞且使用壽命有限,。噴印法的優(yōu)點(diǎn)是定量準(zhǔn)確，重現(xiàn)性好,，使用壽命長(zhǎng),；缺點(diǎn)是噴印的斑點(diǎn)大，因此探針密度低,，通常只有1平方厘米400點(diǎn),。點(diǎn)樣機(jī)器人有一套計(jì)算機(jī)控制三維移動(dòng)裝置、多個(gè)打印/噴印頭,、一個(gè)減震底座,，上面可放內(nèi)盛探針的多孔板和多個(gè)芯片。根據(jù)需要還可以有溫度和濕度控制裝置,、針洗滌裝置,。打印/噴印針將探針從多孔板取出直接打印或噴印于芯片上。檢驗(yàn)點(diǎn)樣儀是否優(yōu)秀的指標(biāo)包括點(diǎn)樣精度,、點(diǎn)樣速度,、一次點(diǎn)樣的芯片容量、樣點(diǎn)的均一性,、樣品是否有交叉污染及設(shè)備操作的靈活性,、簡(jiǎn)便性等等。
一,、點(diǎn)樣設(shè)備
Telechem公司全新SpotBot Personal Microarrayer
對(duì)于那些需要經(jīng)常小批量使用多種不同的研究用芯片的普通用戶來(lái)說(shuō),，向Affymetrix這樣的大公司定做自行設(shè)計(jì)芯片的時(shí)間和成本太高,，然而又不太可能支付得起一套高性能的大型生物芯片點(diǎn)樣制作系統(tǒng),，Telechem公司最新推出的SpotBot個(gè)人微陣列點(diǎn)樣機(jī)絕對(duì)是一個(gè)好消息。這種只有一臺(tái)臺(tái)式普通離心機(jī)大小(30cm x 30cm x 22cm)的個(gè)人芯片點(diǎn)樣機(jī)功能相當(dāng)完備：
4針的打印頭(4-Pin Printhead)可以配各種Stealth點(diǎn)樣針,；
一次可以放置14張玻片(25mm x76mm/片),；每張片可以點(diǎn)3600個(gè)點(diǎn)(9mm x9mm區(qū)域)；
最大的打印范圍可達(dá)20mm x 70mm,；將來(lái)軟件升級(jí)后每張片將可以打50400個(gè)點(diǎn),；
點(diǎn)樣可以選擇每個(gè)樣品單點(diǎn)、雙點(diǎn)或者3點(diǎn),；
可以放置1塊384孔板,，可以手工換板；
完成一塊384孔板的點(diǎn)樣時(shí)間為2小時(shí)(每個(gè)樣品3點(diǎn),，14張玻片),，6小時(shí)可在14張玻片上點(diǎn)超過(guò)1000個(gè)樣品(雙點(diǎn)/樣品)；
先進(jìn)的自動(dòng)清洗干燥臺(tái)保證樣品之間沒(méi)有交叉污染,；
透明罩保證點(diǎn)樣工作環(huán)境的清潔和恒定的溫度和濕度,；
開(kāi)關(guān)門感應(yīng)器保證用戶的安全,；
軸運(yùn)動(dòng)偏差±10μm；
外形輕巧可愛(ài),，連真空泵和蠕動(dòng)泵在內(nèi)總重僅6.4公斤,，
最令人驚喜的是價(jià)格相當(dāng)便宜！
美國(guó)Cartesian Technology公司的MicroSys 5100小型臺(tái)式芯片工作站MicroSys 5100也是專門為實(shí)驗(yàn)室做小量芯片研究工作設(shè)計(jì)的一套臺(tái)式工作站,。一次處理10張芯片,，采用接觸式點(diǎn)樣技術(shù)，使用標(biāo)準(zhǔn)的CHipMaker或Stealth點(diǎn)樣針,，可放置1塊96/384孔樣品板,，并配有一套載片真空固定系統(tǒng)和一套針頭清洗真空干燥系統(tǒng)。價(jià)格低廉,，非常適合經(jīng)費(fèi)緊缺的研究部門做芯片應(yīng)用的中小型研究項(xiàng)目使用,。
對(duì)于中型到大型的用戶則可以選擇美國(guó)Cartesian Technology公司PA系列、SQ系列生物芯片點(diǎn)樣制作系統(tǒng),。這家公司在芯片技術(shù)剛出現(xiàn)時(shí)就致力于開(kāi)發(fā)能將生物芯片變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的點(diǎn)樣制作系統(tǒng),，并得到生物芯片技術(shù)的開(kāi)創(chuàng)者M(jìn).Schena的支持。通過(guò)與著名的點(diǎn)樣針制作廠家TeleChem公司聯(lián)合,，融合自身?yè)碛卸囗?xiàng)專利的噴點(diǎn)技術(shù),，生產(chǎn)的芯片點(diǎn)樣系統(tǒng)一直在該領(lǐng)域獨(dú)占鰲頭。
PA系列是應(yīng)用專利的 PinArrayTM （針陣列）技術(shù),，在玻片等基質(zhì)上生產(chǎn)高密度芯片的生物芯片點(diǎn)樣系統(tǒng),，該系列的產(chǎn)品均使用TeleChem公司的 ChipMaker 和 Stealth 系列點(diǎn)樣針。點(diǎn)陣密度可以達(dá)到2500/cm2
PixSys 5500 PA Workstation.
適用于中等工作量研究用途的點(diǎn)樣工作站,。該系列配備精密的Telechem點(diǎn)樣針,，也可同時(shí)選配synQUAD微定量噴頭，點(diǎn)樣快速,、精確,，適用范圍廣泛，使目前生物芯片點(diǎn)樣系統(tǒng)的主流產(chǎn)品,。
ProSys 5510 PA Workstation.
應(yīng)用其專利的PinArrayTM 技術(shù)在玻璃片基上生產(chǎn)高密度芯片的高通量點(diǎn)樣工作站,。適用范圍廣，點(diǎn)樣快速精確,，自動(dòng)化程度高,，一次可處理100張芯片，適合大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)使用,。
SQ系列生物芯片點(diǎn)樣系統(tǒng)
SQ系列使應(yīng)用其專利的synQUADTM 技術(shù)在各種類型的膜及玻片等基質(zhì)上進(jìn)行非接觸的同步噴點(diǎn)系統(tǒng),，還可以用來(lái)進(jìn)行轉(zhuǎn)板等微定量液體轉(zhuǎn)移工作。點(diǎn)樣速度可達(dá)1000點(diǎn)/分鐘,。
二,、芯片片基
用點(diǎn)樣法制作芯片,，除了專用的儀器外，還需要要選擇合適的固相支持物--芯片片基,，也就是載體材料,。一般來(lái)說(shuō)各種芯片片基都選擇經(jīng)過(guò)相應(yīng)處理的硅片、玻璃片,、瓷片或聚丙烯膜,、硝酸纖維素膜、尼龍膜等作為支持物,。作原位合成的支持物在聚合反應(yīng)前要先使其表面衍生出羥基或氨基（視所要固定的分子為核酸或寡肽而定）并與保護(hù)基建立共價(jià)連接,；作點(diǎn)樣用的支持物為使其表面帶上正電荷以吸附帶負(fù)電荷的探針?lè)肿樱ǔＰ璋灰园被柰榛蚨嗑圪嚢彼岬?。我們?cè)谙旅娼榻B一些常見(jiàn)的相關(guān)產(chǎn)品：
膜：與玻片相比,，膜的優(yōu)點(diǎn)是與核酸親和力強(qiáng)，雜交技術(shù)成熟,，通常無(wú)需另外包被,。由于尼龍膜與核酸的結(jié)合能力、韌性,、強(qiáng)度都比較理想,，以膜為基質(zhì)的芯片絕大多數(shù)采用尼龍膜。Schleicher & Schuell 公司是專業(yè)生產(chǎn)雜交/過(guò)濾膜的公司,，著名的硝酸纖維素膜即是該公司首家推出的,。S&S的Nytran SuPer Charge正電荷尼龍膜帶電量是常規(guī)正電荷尼龍膜的3倍，與核酸的結(jié)合力更強(qiáng),，而且又大大降低了背景和非特異結(jié)合,，克服背景高的缺點(diǎn)，加上韌性強(qiáng),，反復(fù)雜交10次依然保持表面平整的優(yōu)點(diǎn),，成為制作尼龍膜芯片的最佳選擇,。Nytran SuPerCharge有多種規(guī)格,，詳細(xì)資料可以向基因有限公司查詢。
玻片：用于制作芯片的玻片必須特別清潔和平滑,。玻片表面必須包被合適的功能基團(tuán)能將靶DNA片段固定住并防止其在雜交洗滌過(guò)程中被沖洗掉,。經(jīng)表面化學(xué)處理的玻片是一種持久的載體，它可耐受高溫和高離子強(qiáng)度,；玻片具有不浸潤(rùn)性,，使雜交體積降低到最小，因此提高了退火時(shí)的動(dòng)力學(xué)參數(shù),，疏水表面可以使點(diǎn)密度大于親水表面（因?yàn)橛H水表面上樣品點(diǎn)將擴(kuò)散）,；玻片的熒光信號(hào)本底低,，不會(huì)造成很強(qiáng)的背景干擾；玻璃芯片可使用雙熒光甚至多熒光雜交系統(tǒng),，可在一個(gè)反應(yīng)中同時(shí)對(duì)兩個(gè)以上的樣本進(jìn)行平行處理,。由上可知，以玻璃為載體的芯片更具有發(fā)展和應(yīng)用的前景,。
S&S公司的CAST Slides(Cat.No.10484181,20/box)將SuPerCharge正電荷尼龍膜附著在玻片上,，這種特殊的玻片綜合了尼龍膜的高親和力和玻片剛性的優(yōu)點(diǎn)，是世界上第一個(gè)膜結(jié)合玻片,。而FAST Slides (Cat.No.10484182,20/box)則是在玻片表面包被一種專利的聚合物,，這種聚合物能迅速與DNA以非共價(jià)但是不可逆的方式結(jié)合。由于表面包被層的多孔性和厚度使單位面積的DNA結(jié)合能力比常規(guī)化學(xué)表面處理玻片要高得多,，使得檢測(cè)更加靈敏,。其雜交方式和傳統(tǒng)的雜交一樣。適用的檢測(cè)方法包括同位素檢測(cè),、化學(xué)發(fā)光法和熒光檢測(cè)--由于包被的多聚物有效降低對(duì)入射光的散射,，F(xiàn)AST Slide同樣適合用激光共聚焦成像系統(tǒng)進(jìn)行熒光檢測(cè)。
TeleChem ArrayIt Super Microarray Substrates(25mm x 76mm)采用高清潔度,，超平表面的的玻片并進(jìn)行化學(xué)修飾,，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)居同類產(chǎn)品前列。SuperClean(Cat.No.SMC-25, etc.),， SuperAmine (Cat.No.SMM-25,etc.)和SuperAldehyd(Cat.No.SMA-25, etc.)三種規(guī)格可偶聯(lián)核酸,、蛋白、甚至細(xì)胞,，且偶聯(lián)過(guò)程可以在室溫及中性條件下進(jìn)行,。
Clontech提供的DNA-Ready Type I Slides (Cat.No.7880-1, 5 slides/box)是氨基修飾的，能結(jié)合200bp-10kb的修飾和未經(jīng)修飾的DNA,，DNA-Ready Type II Slides (Cat.No.7881-1, 5 slides/box)是特殊氨基修飾的,，能結(jié)合50bp-10kb的修飾和未經(jīng)修飾的DNA。
另外CEL公司也提供醛基化修飾的玻片Silylated Slides(Cat.No.CSS-25),。
三,、點(diǎn)樣樣品
點(diǎn)樣樣品的制備是非常關(guān)鍵的一步。樣品的純度,、雜交特異性直接決定自制芯片的質(zhì)量和可信度,。可以說(shuō),，沒(méi)有好的樣品,，自制芯片也就沒(méi)有多大意義。
我們?cè)谇懊娼榻B了Clontech公司的Atlas系列,，其中Glass Array和Plastic Array上那8300個(gè)基因?qū)?yīng)的80堿基長(zhǎng)寡核苷酸序列是經(jīng)過(guò)Clontech公司專利軟件在GenBank中篩選出的同源性最低,，又經(jīng)Clontech實(shí)驗(yàn)確保能給出很強(qiáng)雜交信號(hào)的片斷,。這種精巧的設(shè)計(jì)保證很高的分辨率、靈敏度,，實(shí)在令人印象深刻?，F(xiàn)在，你可以通過(guò)基因公司定購(gòu)這些寡核苷酸來(lái)制作自己的芯片了,。足夠點(diǎn)1000次芯片的8327個(gè)人類基因,、5002個(gè)小鼠基因或者將近4000個(gè)大鼠基因的寡核苷酸片斷（凍干）放在96孔板中，連同100個(gè)Type II玻片和雜交盒,，200ml雜交液,，全面滿足中小型實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的需求。這些寡核苷酸序列數(shù)目齊全,，質(zhì)量可靠,，能為自制芯片的靈敏度和分辨率提供可靠的保證，也避免了合成8000多基因的麻煩,。還有更大包裝可供選擇,。對(duì)Atlas Nylon Array上的200-600bp的cDNA片斷感興趣的研究人員則可以選擇Ready-to-Print cDNA 系列，共計(jì)5278個(gè)人類基因,，3197個(gè)小鼠基因或者2727個(gè)大鼠基因（每個(gè)基因片斷有3ug,，分裝在96孔板中），均可定購(gòu),。
Cat.No.
Product(基因數(shù)目)
可點(diǎn)芯片數(shù)
CS2006
Human Long Oligos(8327)
1000
CS2007
Mouse Long Oligo(5002)
1000
CS2008
Rat Long Oligo(4000)
1000
CS2009
Human Ready-to-Print cDNA(5278)
3ug/gene
CS2011
Mouse Ready-to-Print cDNA (3197)
3ug/gene
CS2012
Rat Ready-to-Print cDNA(2727)
3ug/gene
如果人,、小鼠和大鼠的這些Oligo還不能滿足你的需要，那么可以選擇Operon公司的Array-Ready Oligo Sets,。剛被QIAGEN公司收購(gòu)的Operon公司是世界著名的DNA合成專家,，提供包括有酵母基因組、人類基因組,、小鼠基因組,、瘧原蟲(chóng)基因組和肺結(jié)核桿菌基因組的Oligo sets。所有的OligoSets都是按最新的數(shù)據(jù)而設(shè)計(jì)的,。由于測(cè)序速度的提升,，更多新數(shù)據(jù)涌現(xiàn)，Operon公司保證以后根據(jù)新數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)的Oligos將以升級(jí)試劑盒的形式提供,。
Yeast Genome Oligo Set里提供斯坦福大學(xué)酵母基因組數(shù)據(jù)庫(kù)（SGD）中6307個(gè)釀酒酵母的開(kāi)放閱讀框中挑選的長(zhǎng)度為70-mer單鏈寡核苷酸和10個(gè)對(duì)照,，所有的序列經(jīng)過(guò)BLAST保證同源性最低，避免非特異雜交,。每種Oligo有2000pmol，足夠點(diǎn)2000-6000張片,。
Alaria Genome Oligo Set則包含整個(gè)Plasmodium falciparum瘧原蟲(chóng)基因組6231個(gè)預(yù)測(cè)的基因或ORF對(duì)應(yīng)的70-mer寡核苷酸,，以及138個(gè)對(duì)照,，是由加州大學(xué)的芯片專家Dr.Joe DeRisi協(xié)助設(shè)計(jì)的。數(shù)據(jù)來(lái)源是Sanger中心和TIGR以及斯坦福大學(xué),。
Operon公司也提供Human Genome Oligo Set,，包含13971個(gè)來(lái)源于UniGene中的已知基因?qū)?yīng)的70-mer寡核苷酸序列（Hs build 119）和29個(gè)對(duì)照。（The UniGene database automatically clusters all human Genbank sequences into a non-redundant set of genes. Similar databases are also available for the rat and mouse genomes. Each cluster in the UniGene database represents one unique gene. A cluster may contain many sequences, but one representative sequence has been selected based on the longest region of high-quality sequence data.）
Mouse Genome Oligo Set同樣包含6868個(gè)已知基因?qū)?yīng)的70-mer序列,，數(shù)據(jù)來(lái)源也是Mouse UniGene Build 83,，還有16個(gè)對(duì)照。每個(gè)Oligo的量也是2000pmol,。
Tuberculosis Genome Oligo Set包含4295個(gè)70-mer Oligo,，其中大部分是來(lái)源于Sanger中心測(cè)序的Mycobacterium tuberculosis H37RV (lab strain)基因組中預(yù)測(cè)的3924個(gè)基因，另外371個(gè)是來(lái)源于TIGR（The Institute for Genomic Research）測(cè)序的TB strain CDC-1551中和前者同源性低于97%的預(yù)測(cè)基因,。
除了購(gòu)買現(xiàn)成的核酸,，還可以通過(guò)自己合成寡核苷酸和PCR擴(kuò)增模板的方法制備點(diǎn)樣樣品。由于自己合成Oligo成本太高,，只適于少量特殊樣品,。最常用的還是PCR擴(kuò)增。一張芯片上可不只10個(gè)8個(gè)樣本,，少則上百多則上千個(gè)樣本的質(zhì)粒純化,、PCR以及PCR產(chǎn)物純化，加上芯片上的樣品量很有限,，點(diǎn)樣的純度必須有保證,，所以QIAGEN公司的96孔高通量核酸純化系列是最好的選擇。一次可以純化96個(gè)樣品,，大大簡(jiǎn)化了上百個(gè)樣本純化的工作量和操作強(qiáng)度,。
26171 R.E.A.L. Prep 96 Plasmid Kit(4x96)——高通量堿法純化小量質(zhì)粒DNA，只需60-75分鐘即可純化96個(gè)樣品,，需要96孔板離心機(jī),。
27191 QIAprep 96 Turbo Miniprep Kit(4x96)——高通量堿法純化小量質(zhì)粒DNA，采用真空抽濾的方法,，只需45分鐘即可純化96個(gè)樣品,，無(wú)需96孔板離心機(jī)。質(zhì)粒純度高,。
27781 QIAprep 96 M13 Kit(4x96——高通量純化M13單鏈DNA,，采用真空抽濾的方法，只需45分鐘即可純化96個(gè)樣品,。
28181 QIAquick 96 PCR Purification Kit--采用真空抽濾的方法,，利用硅膠膜技術(shù)25分鐘內(nèi)從PCR反應(yīng)體系中回收高純度的DNA，回收率高達(dá)90%(100bp-10kb)，可除掉 99.5 %的引物,，無(wú)需另外去除石蠟油,，無(wú)需乙醇沉淀，無(wú)需酚,、氯仿等有機(jī)試劑,。純化產(chǎn)物可直接用于芯片點(diǎn)樣或測(cè)序。
Telechem 公司：世界著名的芯片供應(yīng)商,，提供各種芯片方面的耗材和試劑,。其PCR產(chǎn)物純化試劑盒利用高級(jí)濾膜技術(shù)，具有價(jià)格低,、通量高,、速度快等優(yōu)點(diǎn)。無(wú)需乙醇沉淀,，無(wú)需酚,、氯仿等有機(jī)試劑。90%以上的回收率,，99.9%的DNA純度,，孔與孔之間的交叉污染小于0.01%，每天可以純化1000個(gè)以上的樣品,。
Telechem PCR Purification Kits
384-Well PCR Purification Kit
PCR-384-01
Starter Kit (1 x 384)
￥1,320
PCR-384-10
Mini Kit (10 x 384)
￥10,648
PCR-384-50
Midi Kit (50 x 384)
￥48,246
PCR-384-100
Maxi Kit (100 x 384)
￥85,140
96-Well PCR Purification Kit For 25ul PCR Reactions
PCR-25-01
Starter Kit (1 x 96)
￥979
PCR-25-10
Mini Kit (10 x 96)
￥7,084
PCR-25-50
Midi Kit (50 x 96)
￥28,369
PCR-25-100
Maxi Kit (100 x 96)
￥53,218
96-Well PCR Purification Kit for 100ul PCR Reactions
PCR-101
Starter Kit (1 x 96)
￥1,122
PCR-110
Mini Kit (10 x 96)
￥7,788
PCR-150
Midi Kit (50 x 96)
￥31,911
PCR-100
Maxi Kit (100 x 96)
￥56,694
大規(guī)模樣品純化
對(duì)于較大規(guī)模制作芯片的用戶,，由于點(diǎn)樣樣品數(shù)目太多，即使采用這種高通量試劑盒還是不夠方便,。這時(shí)不妨考慮分子生物學(xué)的標(biāo)準(zhǔn)工作站--全自動(dòng)核酸和蛋白純化工作站,。這可不同于那種單一樣品大量純化的系統(tǒng)，而是特別適合芯片制作的很多個(gè)樣品小量純化系統(tǒng),。
隨著人類基因組,、功能組的研究不斷深入，生物芯片的研究在全世界開(kāi)展的如火如荼,，它已經(jīng)成為進(jìn)行大規(guī)模分子生物學(xué)研究的有利工具,。但是在芯片飛速發(fā)展的今天，樣品制備已經(jīng)成為芯片發(fā)展的瓶頸所在,。生物樣品往往是各種組分的混合體,，成分非常復(fù)雜，傳統(tǒng)的核酸和蛋白純化方法需要花費(fèi)大量的人力,、物力,、財(cái)力，而且許多有機(jī)試劑會(huì)對(duì)人體造成不同的傷害,。如今,，您再也不用為紛繁復(fù)雜的純化過(guò)程而煩惱了,，世界上聲譽(yù)卓著的核酸純化供應(yīng)商--QIAGEN公司推出了全自動(dòng)核酸和蛋白純化工作站--4個(gè)不同的自動(dòng)純化系統(tǒng)型號(hào)：BioRobot 8000，BioRobot 3000,，BioRobot 9604,，BioRobot 9600,，加上QIAGEN優(yōu)質(zhì)的多種配套純化試劑盒--從質(zhì)粒,、粘粒、RNA,、血液基因組DNA,、病毒DNA到蛋白，品種豐富,，信譽(yù)卓著,，帶著德國(guó)人的嚴(yán)謹(jǐn)和自信，在歐美的生物醫(yī)學(xué)市場(chǎng)上掀起了一場(chǎng)革命,，各大分子生物學(xué)中心,、芯片中心、醫(yī)學(xué)中心爭(zhēng)相搶購(gòu),。作為國(guó)內(nèi)最大的生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的儀器和試劑供應(yīng)商,，我們有理由，更有責(zé)任將這套系統(tǒng)推薦給在生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)忘我工作的科學(xué)家,，為大家分憂解難,，為促進(jìn)中國(guó)的生物芯片產(chǎn)業(yè)發(fā)展盡牽線搭橋，為縮小與歐美在生命科學(xué)領(lǐng)域內(nèi)的差距盡一份薄力,。
BioRobot 8000:
專為基因組實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì),，同時(shí)也可以用于其他分子生物學(xué)領(lǐng)域。高通量,、快速,、全自動(dòng)核酸純化系統(tǒng)，功能強(qiáng)大的真空過(guò)柱,、振蕩混勻及加熱制冷裝置,，無(wú)需離心即可進(jìn)行核酸純化。8通道自動(dòng)移液系統(tǒng)可以對(duì)384孔板進(jìn)行準(zhǔn)確,、快速地移液處理,。
特點(diǎn)：
1、高通量核酸純化,。
2,、速度快、全自動(dòng)樣品傳送及液面監(jiān)控,。
3,、高精確處理384孔板,。
4、提供優(yōu)質(zhì)配套試劑,，結(jié)果重復(fù)性好,。
5、具有功能強(qiáng)大的軟件處理系統(tǒng),。
6,、提供配套的優(yōu)質(zhì)試劑
BioRobot 3000:
此系列為可根據(jù)客戶的不同需求量身定做的分子生物學(xué)平臺(tái)。自動(dòng)移液,，軟件功能強(qiáng)大,，用途廣泛。主要可以應(yīng)用于：基因組或質(zhì)粒DNA,，RNA純化病毒DNA,，RNA純化，6×His蛋白純化,，PCR產(chǎn)物純化,，PCR、測(cè)序及其它反應(yīng)體系準(zhǔn)備,，Re-arraying,。
特點(diǎn)：
1、根據(jù)客戶的不同需求量身定做
2,、靈活的操作系統(tǒng),、滿意的結(jié)果
3、準(zhǔn)確的槍頭定位系統(tǒng)（根據(jù)液面不同）和液體傳輸系統(tǒng)
4,、可選擇與其他儀器（如分光光度計(jì)）連用的自動(dòng)機(jī)械臂
5,、自動(dòng)的樣品跟蹤和過(guò)程控制系統(tǒng)（條形碼掃描）
6、簡(jiǎn)單易學(xué)的軟件操作系統(tǒng)
7,、提供配套的優(yōu)質(zhì)試劑
BioRobot 9604,；
此儀器是專為臨床樣品和細(xì)胞培養(yǎng)液設(shè)計(jì)的核酸自動(dòng)純化的分子生物學(xué)工作站?？勺詣?dòng)從臨床診斷樣品（各種血樣,，體液，口腔刮離細(xì)胞及細(xì)胞培養(yǎng)物等）中純化基因組DNA,、質(zhì)粒DNA,、RNA、病毒DNA及RNA,，還可進(jìn)行PCR產(chǎn)物純化,，PCR樣品準(zhǔn)備。適用于 醫(yī)院,，檢驗(yàn)科分子診斷,，血庫(kù),，檢疫，海關(guān)病毒檢測(cè),，血液分型,，法醫(yī)DNA指紋鑒定制藥公司藥物篩選等。
特點(diǎn)：
滿足分子診斷所需DNA的標(biāo)準(zhǔn)的,、自動(dòng)純化操作過(guò)程
滿意的得率和可信的結(jié)果
自動(dòng)的樣品跟蹤和過(guò)程控制系統(tǒng)（條形碼掃描）
可同時(shí)進(jìn)行2X96樣品,，且有很好的可重復(fù)性
可安全處理有傳染性的樣品
配套的高質(zhì)量試劑
簡(jiǎn)單易學(xué)的軟件操作系統(tǒng)
BioRobot9600：
此儀器是為常規(guī)分子生物學(xué)研究設(shè)計(jì)的核酸純化工作站?？梢赃M(jìn)行質(zhì)粒DNA,，RNA純化病毒DNA,，RNA純化,， PCR產(chǎn)物純化，PCR,、測(cè)序及其它反應(yīng)體系準(zhǔn)備,，Re-arraying。
特點(diǎn)：
分子生物學(xué)標(biāo)準(zhǔn)的,、自動(dòng)核酸純化操作過(guò)程
移液過(guò)程中不會(huì)造成交叉污染
配套的高質(zhì)量試劑
簡(jiǎn)單易學(xué)的軟件操作系統(tǒng)
