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1概述 1

1.1基本概念 1

目 录 1

1.2历史沿革 2

1.3样品预处理的现状 3

1.4 DNA芯片的类型和制作 4

1.5芯片的杂交和反应 6

1.6芯片的检测和结果运算 10

1.7生物芯片的应用 12

1.8 1999～2001年生物芯片的进展 15

1.8.1 商品化的基因芯片 16

1.8.2新品种的生物芯片 21

1.8.3生物芯片的应用 24

参考文献 25

2.1 生物芯片的制作方法 27

2.1.1对载体的要求 27

2 DNA芯片或基因芯片 27

2.1.2载体材料 28

2.1.3载体的活化 28

2.1.4生物芯片的制作方法 30

2.1.5制作生物芯片常用的工具 30

2.1.6 DNA样品的来源 32

2.1.7微芯片印刷技术 40

2.1.9光导向空间定位的化学合成法 56

2.1.8分子印章法高密度DNA原位合成法 56

2.1.10用半导体光刻法合成高密度寡核苷酸芯片 58

参考文献 60

2.2微流路芯片 62

2.2.1微流路芯片的制作技术 63

2.2.2毛细管电泳芯片（CEChip） 68

2.2.3高压电源及进样方式 68

2.2.4检测方法 69

2.2.5微流路芯片的分离方式 70

2.2.6应用 70

2.2.7商品化微流路芯片及检测仪器 76

2.2.8展望 78

参考文献 78

2.3探针的革新和发展 83

2.3.1分支探针技术 84

2.3.2分子信标及FRET分析 99

2.3.3肽核酸 147

参考文献 159

2.4 目标基因片段体外扩增方法的进展 162

2.4.1 PCR技术的有关进展 162

2.4.2 PCR以外的扩增技术 168

参考文献 170

2.5生物芯片扫读及生物芯片扫读仪 170

2.5.1激发光源 174

2.5.2光检测装置 176

2.5.3精密机械平台 178

2.5.4噪音与信噪比 179

2.5.6分辨率与图像精度 180

2.5.5灵敏度与动态范围 180

2.5.7同时扫描与分次扫描 182

2.5.8条形码识别功能 182

2.5.9其他类型生物芯片扫描仪 182

2.5.10商品生物芯片扫描仪介绍 183

2.5.11 自己组装搭建芯片扫描装置（DIY） 185

2.5.12生物芯片扫描过程中应注意的问题 185

参考文献 186

2.6生物芯片的软件系统与数据处理 187

2.6.1生物芯片扫描仪控制软件 188

2.6.2生物芯片的图像分析 188

2.6.3生物芯片的信息管理系统 200

2.6.4生物芯片的数据处理与信息提取 203

2.6.5芯片的生物学分析 209

参考文献 210

3蛋白质芯片和其他生物芯片技术 212

3.1蛋白质芯片 212

3.1.1光学蛋白质芯片技术 212

3.1.2高通量蛋白质荧光芯片 221

3.1.3蛋白质芯片与基因芯片的对比 227

3.1.4 SELDI技术 228

3.1.5电化学生物传感器 239

参考文献 241

3.2蛋白质组研究技术 242

3.2.1蛋白质组学的产生 242

3.2.2蛋白质组学的概念 243

3.2.3蛋白质组学研究的技术体系 245

3.2.4生物质谱与蛋白质鉴定 255

3.2.5翻译后修饰蛋白质的鉴定 260

3.2.6蛋白质组数据库 265

3.2.7蛋白质组学的应用 269

参考文献 274

3.3 Biacore技术 275

3.3.1表面等离子体共振原理 275

3.3.2 Biacore技术分析生物分子相互作用原理 276

3.3.3 Biacore技术的应用 279

3.3.4表面等离子体共振成像技术（SPR imaging） 286

参考文献 293

3.4丝网印刷技术 295

3.4.1原理及工艺 295

3.4.2应用 297

参考文献 299

4应用 301

4.1单核苷酸多态性（SNP）的检定 301

4.2基因表达分析 302

4.2.1 cDNA微阵列芯片定量研究芥菜（Arabidopsis thaliana）的基因表达方式 303

4.2.2平行的人基因分析 306

4.2.3 DNA微阵列芯片 309

4.2.4用全基因组寡核苷酸阵列平行分析基因的选择 310

4.2.5酵母微阵列芯片用于全基因平行分析 314

4.2.6微阵列芯片表观差异分析 319

4.2.7差异表达基因芯片 320

参考文献 340

4.3.1对cDNA文库进行分类 341

4.3克隆选择及文库筛选 341

4.3.2对噬菌体文库进行分析 346

4.3.3对其他文库进行分析 348

参考文献 348

4.4生物芯片在基因突变检测及在遗传病和肿瘤诊断中的应用 349

4.4.1基因突变 350

4.4.2基因突变检测技术 351

4.4.3 DNA芯片在检测突变中的应用 356

4.4.4突变检测在遗传病诊断中的应用 358

4.4.5突变检测在肿瘤诊断中的应用 361

参考文献 366

4.5生物芯片在微生物检测中的应用 370

4.5.1利用基因芯片技术研究感染病毒基因组 370

4.5.2监测感染宿主细胞基因表达改变，研究病毒致病机制 371

4.5.3应用基因芯片技术鉴定分枝杆菌菌种和检测耐药性结核分支杆菌 372

4.5.4基因芯片检测水中常见致病菌 380

4.5.5检测呼吸道疾病病原体的低密度基因芯片 416

参考文献 419

4.6生物芯片在其他医学方面的应用 421

4.6.1炎症相关基因的观察 422

4.6.2双链DNA芯片用于研究DNA－蛋白相互作用 422

4.6.3生物芯片在水质控制方面的应用 423

参考文献 423

4.7生物芯片在药物研究中的应用 424

4.7.1分子药物靶标和寻找新药 424

4.7.2生物芯片技术在现代毒理学研究中的应用 441

参考文献 451

4.8生物芯片在农林业中的应用 453

参考文献 455

4.9 生物芯片和生物传感器在军事医学中的应用 455

4.9.1概述 456

4.9.2研究进展 461

4.9.3反恐怖活动及生物和化学战剂的检测 471

参考文献 483

5发展和展望 485

6生产生物芯片及相关设备的厂商、服务及供应内容 487