基因芯片

基因芯片是将大量不同的生物信息分子（如寡核苷酸、DNA或cDNA探针等）以高度密集的方式有序固定在固相支持物上而形成的微阵列。通过与标记样品的一次杂交操作就可以同时获得样品中成百上千个目的序列的有关序列、来源、含量等方面的信息。作为信息载体的基因芯片，向高密度乃至超高密度方向发展是显而易见的，但最终发展到什么水平主要取决于基因芯片的微制造技术和芯片信息的读取技术的发展水平。

目前，在基因芯片的微制造技术上，主要有两类技术：在位合成法和非在位合成法。

1、 在位合成法包括光诱导在位合成法、压电印刷在位合成法和分子印章在位合成法等，三种方法各有所长，详情可参阅有关文献[7-9]。从目前制造工艺上看，Affymetrix公司发展的光诱导在位合成法比较适合于工业化规模生产，但每生产一种基因芯片都需要制作一套昂贵的光刻掩膜，只有进行大批量生产，才有可能降低成本。后两种方法目前正处在研究阶段。由于合成反应的产率问题，目前在位合成法只适合于制作Oligo-Array。在位合成法的优点是方法适合于大规模生产，制作的芯片密度高、信息量大；不足是要求了解待测核酸序列信息，这在未知序列信息的核酸研究中还有相当困难。

2、非在位合成法包括直接喷点法、微珠阵列法、微电极法等。直接喷点法是采用由机械臂控制的针或微喷嘴通过接触或非接触（喷）方式直接将预先合成（或分离、纯化）好的核酸分子以一定模式有序分配在经化学处理的固相支持物上，然后通过干燥、紫外交联等操作使核酸分子固定在其上[10]。这种方法的最大优势是研究者可以将任何长度的序列已知或未知的核酸片段（寡核苷酸或cDNA、RNA等）以类似的相对简单的方法固定在固相支持物上。根据需要设计制作自己感兴趣的芯片的灵活方式，使直接喷点法在许多研究单位获得应用。所需设备较便宜、方法简单，尤其适合于小批量制备研究型芯片。