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Luminex Flexmap 3D液相芯片系统的应用及使用维护技巧
Luminex Flexmap 3D液相芯片系统是美国luminex公司于近年推出的新一代超高通量检测系统,该系统是基于Flexmap 3D技术(又称流式荧光技术、液态芯片),以抗体为基础,荧光编码微球为核心,整合激光检测、应用流体学、高速数字信号和计算机运算法则等多项技术,从而实现多因子的高通量检测。被誉为以功能基因组学和蛋白质组学为核心的后基因组技术,可广泛应用于临床诊断、生物医学研究、生物制药等领域,是医学诊断技术和疾病机制研究等的重要发展方向。
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激光捕获显微切割细胞的全基因组DNA扩增
组织是多种细胞群体相互作用、相互依存的三维空间结构,这使得在相当长的一段时间内难以准确、深入地从分子水平研究某类特定细胞基因结构和功能的动态变化.肿瘤组织包括瘤细胞、其发源的正常细胞、淋巴细胞、血管内皮细胞、成纤维细胞等多种成分.在肿瘤分子病理学和基因组学研究中,排除非肿瘤细胞污染对实验结果的影响尤为重要[1].激光捕获显微切割(laser capture microdissection,LCM)是在显微镜下从组织切片中分离、纯化单一类型细胞群或单个细胞的技术[2].它能有效地解除组织中细胞异质性造成的偏差.但从LCM获得的有限细胞中提取的微量DNA难以满足多基因、多位点、多次检测的需求,特别是以DNA芯片为代表的高通量检测的需求.在本研究中,我们通过LCM从癌组织中精确分离目的细胞结合高可信度全基因组扩增技术(high fidelity-whole genome amplification,HF-WGA),建立一种从微量同质细胞中制备足够量基因组DNA用于多次聚合酶链反应(PCR)检测的方法,以提高实验结果的可重复性、可信性、可比性及后续工作的效率.
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HLA-A寡核苷酸芯片检测条件的初步探索
寡核苷酸芯片(Oligochip)是近年来发展成熟的一种高通量基因检测技术.寡核苷酸基因芯片的一个主要用途是基因突变的快速和高通量检测.本研究以HLA-A小型阵列为平台,探讨寡核苷酸芯片检测条件(样品制备方法和单链扩增条件)的简化和优化.
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光激化学发光技术研究进展与应用
近半个世纪以来,临床化学微量免疫分析技术从放射免疫分析、酶联免疫分析,到化学发光免疫分析,经历了检测方法的革新与技术的进步,带来了医学检验质量和数量的迅速提高;20世纪90年代问世的LOCI(Luminescent oxygenchanneling immunoassay,LOCI)技术以其独特检测方法,实现了均相、一步、免清洗和高通量检测,并以其高灵敏度和特异性等突出检测性能为世人所瞩目.
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微流控浓度梯度芯片在肺癌耐药性研究中的应用
微流控芯片系统是20世纪末开发的一种高效的微分析系统,可将样品制备、液体分离、生物与化学反应检测、细胞培养及蛋白分析等研究手段集成,具有高通量检测的特点,近年来已逐渐应用于化学、药物筛选及环境检测等多个领域,但在医学及分子生物学研究中的应用较少.本研究中利用该微流控芯片系统对人肺鳞状细胞癌细胞内葡萄糖调节蛋白78(GRP78)在肺癌对化疗耐药中的作用进行分析.
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染色体微阵列分析技术在产前诊断中的应用
染色体微阵列分析(chromosome microarray analysis,CMA)技术是一种高分辨率、高通量检测人类基因组DNA拷贝数变异(copy number variant,CNV)的分子核型分析技术。CNV是指长度≥1 kb的DNA片段[1],约15%的人类遗传病由基因组CNV引起[2]。近年来,CMA技术在产前诊断领域中的应用越来越广泛,很多研究证明了该技术具有传统染色体核型分析所无法比拟的优势。CMA技术对染色体非整倍体和不平衡染色体重组的检出率与传统染色体核型分析相同,且分辨率和敏感度更高。更为重要的是,CMA技术能检出染色体核型分析技术检测不到的基因组微缺失或微重复变异。
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药物代谢稳定性筛选的研究进展
在药物发现过程中,药代动力学研究成本高、耗时长,已成为制约新药开发速度和成功的瓶颈.因此,有必要在药物发现过程的早期阶段进行代谢稳定性检测,及早淘汰代谢性质不良的化合物.随着组合化学和高通量药理活性筛选技术的发展,在药物发现早期阶段进行高通量代谢稳定性检测的需求日渐迫切,本文综述了新药筛选过程中代谢稳定性的研究进展.
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基于液相色谱-串联质谱联用技术的临床代谢组学中样本前处理方法的研究进展Δ
代谢组学是继基因组学、转录组学和蛋白质组学后的新兴“组学”研究方法,是系统生物学的重要组成部分[1]。作为一门研究生物体内源性代谢物整体及其变化规律的科学,代谢组学以组群指标分析为基础,以高通量检测和数据处理为手段,以信息建模与系统整合为目标,对某一生物或细胞在特定生理时期内所有低分子量(<1000 Da )代谢物同时进行定性和定量分析,具有较好的预见性和可靠性,可准确、有效地判定不良反应程度,是寻找新型可靠生物标记物的重要手段,在疾病的早期发现、机制研究以及药物安全性评价等方面发挥着重要作用[2-5]。临床代谢组学研究的样本包括生物液体和组织,由于尿液和血液收集简单、易于长期检测及包含大量的代谢信息,已成为代谢组学研究的常用标本。对样本进行适当的前处理,使检测的准确度、精密度、重现性等符合要求,是研究的基础。代谢组学的研究对象是生理、病理过程中的代谢产物,尽可能多地减少代谢产物的损失、获得更多的代谢产物是前处理的目标,同时,需兼顾方法重现性好、前处理步骤少、节约处理时间、尽量减少引起变异因素等。根据研究对象、研究目的等的不同,前处理具体步骤也不同。因此,做好生物样本的前处理是临床代谢组学研究的重要前提。初期,代谢组学研究主要采用核磁共振波谱法( nuclear magnetic resonance spectroscopy , NMR )、质谱法( mass spectrometry,MS)为核心的分析技术。近年来,不同类型串联质谱仪不断发展,其不仅可以实现高通量分析,还可同时获得分子离子和子离子的精确质量数,有利于获取分子式及代谢物的裂解特征信息、有效进行未知化合物的解析,因此非常适合寻找及鉴定标志物。由于其独特的研究角度和技术优势, MS已超过NMR成为应用广泛的代谢组学工具,并迅速应用于医学、药学及生物学的各个研究领域,取得了巨大的成就[6-9]。本文对基于液相色谱-串联质谱联用法( liquid chromatography tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)的临床代谢组学研究中生物样本前处理方法进行综述。
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基因检测掀开精准医疗帷幕,带来医学领域颠覆性革命
正如摩尔定律改变了计算机行业并进而影响整个人类生活一样,基因组学也将彻底改变医学模式。低效率的多中心、大样本的循证医学与经验性医疗时代,未来将向高通量检测的基金组学大数据与精准医疗时代迈进。
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垂体腺瘤基因芯片的研究进展
人类基因组计划把分子生物学的研究带入的一个全新的领域,对逐个基因进行研究的方法已经无法迎合海量的基因组数据,一种高通、高效率的研究方法正应运而生并逐渐发展成熟--生物芯片技术.这一技术通过对基因表达活性的高通量检测来发现基因的功能、作用过程和信号通路,进而获得并推测具体的生物学发生机制.生物芯片技术的应用把人类真正带入了基因组时代.
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建立PCR-高分辨熔解分析法检测急性髓系白血病IDH1基因突变
可溶性异柠檬酸脱氢酶1(IDH1)基因在细胞氧化损伤反应中发挥着重要的调控作用[1].2008年Parsons等[2]首先报道胶质瘤患者中12%IDH1转录本第395位碱基由鸟嘌呤突变为腺嘌呤(c.395G→A),导致该酶精氨酸被组氨酸所替代(R132H).其后发现IDH1基因突变还可见于星形细胞瘤、少突神经胶质瘤、急性髓系白血病(AML)、骨髓增生异常综合征、骨髓增殖性肿瘤等[3].高分辨率熔解(HRM)分析是近年来发展起来的一种新型的突变扫描和基因分型的遗传学分析方法.美国Idaho公司的LightScanner是以HRM技术为基础的分析仪,它采用新型饱和双链DNA结合饱和荧光染料LC Green,通过分析PCR扩增产物解链过程中熔解曲线的变化来检测单碱基突变、小片段插入或缺失[4],具有灵敏度高、特异性好、成本低廉、高通量检测的优点,已越来越多地被用于单核苷酸多态性分析(SNP)和基因突变扫描.
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运用低密度表达谱芯片检测原发胶质母细胞瘤中相关基因表达
我们应用选取目前胶质瘤相关基因调节通路中的95个基因制成的低密度表达谱芯片(MFC)通过高通量实时定量逆转录-聚合酶链反应(RT-PCR)技术对胶质母细胞瘤中的基因表达进行分析,以期进一步阐明胶质母细胞瘤的发病机制,并希望能找到一种更简单、有效的能高通量检测肿瘤组织基因表达的方法.
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MassARRAY技术高通量检测乙肝病毒C区/C启动子区基因变异
目的 建立基于MALDI-TOF质谱技术的高通量检测乙型肝炎病毒耐药基因变异的临床检测方法.方法 应用MassARRAY Assay Design软件设计乙肝病毒前C区/C启动子区(BPC) iPLEX引物,进行PCR反应、虾碱性磷酸酶(SAP)反应,单碱基延伸反应,树脂脱盐与质谱分析.采集31例拉米夫定反应与17例拉米夫定耐药乙肝患者血清标本进行分析,并对MALDI-TOF质谱所检测的HBV基因变异区域进行DNA毛细管电泳测序比对.结果 建立了基于MALDI-TOF质谱技术的HBV基因突变检测平台,实现了临床血清标本的高通量检测.31例拉夫米定反应患者均无HBV变异,17例拉米夫定耐药血清标本中乙肝病毒前C区/C启动子区(BPC)均检测到变异.MASSARRY检测结果与DNA测序结果一致.结论 MALDI-TOF质谱技术灵敏度高、准确度高,可高通量、快速检测HBV基因变异.
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青霉素高产菌株高通量检测和筛选方法的研究
目的:建立高通量筛选青霉素高产菌株的方法.方法:采用青霉素酶水解青霉素形成青霉噻唑酸,产物与碘液反应,以淀粉为指示剂,青霉素含量与碘液用量呈现良好的线性关系.结果:在室温条件下,不超过10min,可并行检测多个发酵液样品的青霉素含量,该方法简便、迅速、微量并且不受发酵液中其他杂质成分的干扰,也可在10min内对超过200个发酵液样品中的青霉素含量进行相对评估,淘汰90%以上的低效价菌株.结论:提供了高通量筛选青霉素高产菌株的方法.
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单体型分析:复杂疾病基因定位的新希望
对复杂疾病如2型糖尿病、精神分裂症和原发性高血压进行基因定位是后基因组学的主要挑战之一.单核苷酸多态(single nucleotide polymerphisms, SNPs)作为遗传标记(SNP少见等位基因频率>0.1在基因组内大约每600 Kb出现一次)[1],因为其在人类基因内分布更为广泛和密集、低突变率和更加便于高通量检测,因而在关联研究较微卫星(Microsatellite)应用更加广泛.
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热降解辅助表面解吸常压化学电离质谱对阿莫西林的分析
目的:建立一种阿莫西林热降解辅助表面解吸常压化学电离质谱(TD - SDAPCI - MS)快速检测新方法.方法:利用阿莫西林抗生素的易降解并产生特定降解产物的特性,以潮湿空气作为试剂,通过电晕放电产生大量试剂离子,对阿莫西林抗生素总离子流质谱图与特征降解产物离子流图进行比对.并通过串联质谱对阿莫西林抗生素产生的特征降解产物进行了确认.结果:无需样品预处理,实现一级质谱法对阿莫西林抗生素的高通量筛选.结论:单个样品检测不超过30 s,可实现不稳定抗生素阿莫西林的高通量筛选.
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液相芯片--高通量检测技术的新亮点
1 前言液相芯片(liquichip)技术是20世纪90年代中期美国Luminex 公司开发出的被喻为后基因组时代的芯片技术.它将流式检测与芯片技术有机地结合在一起,大大延伸了流式的检测平台,以微球体代替细胞作为反应载体,在这个开放的反应体系中可进行蛋白、核酸等生物大分子的检测,不仅从细胞水平深入到分子水平,其检测范围也得到了前所未有的扩展;另外,它也使芯片技术的应用取得重大突破.在保持高通量检测的同时,将反应体系由液相-固相反应改变为接近生物系统内部环境的完全液相反应体系,对于确保建立在正确的高级结构之上的真实的蛋白质相互作用尤为关键.液相芯片即多功能悬浮点阵仪,英文全名为 Multi-Analyte Suspension Array,MASA,也为flexible Multi-Analyte Profiling,xMAP, 该技术平台是既能保证信息质量,又能提供相对高通量的新一代分子检测技术平台.