生物芯片技術(shù)在包裝中的應(yīng)用研究(3)
2.3.2 蛋白質(zhì)芯片
蛋白質(zhì)芯片與DNA芯片的基本原理相同,但它利用抗體與抗原結(jié)合的特異性即免疫反應(yīng)。蛋白質(zhì)芯片以蛋白質(zhì)代替DNA作為檢測目的物,比DNA芯片更進(jìn)一步的接近生命活動的物質(zhì)層面,因而有著比DNA芯片更加直接的應(yīng)用前景。就人類基因組來說,得到序列僅是第一片,更艱巨的任務(wù)是收集、整理、檢索和分析序列中表達(dá)的蛋白質(zhì)及其結(jié)構(gòu)與功能的信息,以全面破解主導(dǎo)人體內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的蛋白質(zhì)、這些蛋白質(zhì)的功能及相互間的關(guān)系及它們引發(fā)疾病的原理。蛋白質(zhì)芯片作為檢測蛋白質(zhì)存在和運動變化的高效工具,將發(fā)揮越來越大的作用。
2.3.3 芯片實驗室
芯片實驗室是生物芯片技術(shù)發(fā)展的最高階段。它是高度集成化的、集樣品制備、基因擴增、核酸標(biāo)記及檢測為一體的便攜式生物分析系統(tǒng),它所需的設(shè)備、化驗、檢測以及顯示等等都會在一塊芯片上完成,從而使現(xiàn)有煩瑣的、不精確的生物分析過程自動化、連續(xù)化和微縮化,成本極為低廉,使用非常方便。
2.4基因芯片的制作方法
基因芯片制作方法主要有在片合成法和點樣法二種。
2.4.1在片合成法
在片合成(原位合成)法原理是根據(jù)預(yù)先設(shè)計的點陣序列在每個位點通過有機合成的方式直接聚合得到所要求的探針分子。聚合之后芯片片基的制作即告結(jié)束。合成方法主要包括以下幾種:光去保護(hù)并行合成法;光敏抗蝕層并行合成法;微流體通道在片合成法;分子印章在片合成法;噴印合成法?! ?/p>
2.4.2 點樣法
點樣法中的合成工作采用傳統(tǒng)的DNA固相合成儀完成,只是合成后用特殊的自動化微量點樣裝置,將其以比較高的密度涂布于硝酸纖維膜、尼龍膜或玻片上。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,以便能夠牢固地結(jié)合寡核苷酸分子。該方法是目前大多數(shù)中小型公司所采用的方法。優(yōu)點:設(shè)備廉價,技術(shù)簡便,研制周期短,靈活性高。缺點:點陣密度低。
3 生物芯片技術(shù)在包裝中的應(yīng)用
如前所述,生物芯片具有硅芯片所固有的部分特性,可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、檢測和處理。在包裝領(lǐng)域中,它可以用來對包裝和商品的特定信號進(jìn)行檢測和智能包裝的信息記錄。
3.1 檢測包裝內(nèi)微生物
在研究包裝貨架壽命和包裝的商品質(zhì)量時,包裝內(nèi)微生物是一個重要的檢測目標(biāo),往往需要針對某些特定的微生物檢測其特性和含量。采用基因芯片可方便、快捷地檢測出這些數(shù)據(jù)。
基因探針方法學(xué)利用了DNA能變性和重退火的特性。要做一個基因探針,所研究的這個基因的DNA順序必須清楚。這個基因?qū)σ惶囟ǖ奈⑸锓N可能是獨特的,在這種情況下,這一DNA順序就有利于檢出那種微生物體。這一基因甚至可能對所有的細(xì)菌來說是通用的,因而使檢出所有已知細(xì)菌成為可能。
通過稱為菌落雜交或轉(zhuǎn)移的方法,基因探針也可用來檢出細(xì)菌菌落內(nèi)的特異基因序列,細(xì)菌菌落生長在有混合細(xì)菌種群的平板上。進(jìn)行菌落雜交時,將一片濾膜輕輕地按在平板上,使每個細(xì)菌菌落的細(xì)胞粘附到濾膜上。在濾膜上直接溶解細(xì)胞,DNA就固定到濾膜上。然后如上所述對濾膜進(jìn)行探針檢測和檢出。經(jīng)過這一程序,只有那些含有特異DNA序列的菌落才有放射性信號。因為原始平板含有所有的完整菌落,所以可以鑒別出所需菌落,并保留下來用于進(jìn)一步研究。