生物芯片基本术语详解

生物芯片基本术语详解

2010-04-22 22:56:24 阅读16 评论0 字号:

Affymetrix GeneChipsTM 通过光刻法直接在基片上合成寡核苷酸的寡核苷酸微阵列。

BAC基因组文库微阵列(BAC microarrays)把以BAC为载体的基因组片断点样于基片表面制成的微阵列,可以用于高分辨率、高通量的基因组谱研究。

cDNA微阵列(cDNA microarray)同cDNA阵列。 cDNA阵列(cDNA array)通过PCR扩增cDNA文库中的目的片断点样于基片表面,然后与标记两种不同荧光的探针杂交,可以用于两种状态的组织或者细胞中基因表达差异的平行研究。

DNA微芯片(DNA microchip)专指一种用于检测基因突变的芯片。在这种芯片上固定数以千计寡核苷酸探针,在探针数量上等于某一特定基因可能突变位点总和。

DNA微阵列(DNA microarray)一般的说,是指那些把DNA探针固定在玻璃等基质表面,然后通过DNA探针与目标分子的杂交进行实验的阵列。一般的,都是通过两种样本的竞争性杂交来研究某种生物学现象。 DNA芯片(chip)同DNA阵列和微阵列。

DNA阵列(DNA array) DNA阵列是一般意义上的以DNA为基础的阵列的统称。一个完整的DNA阵列包括一下内容,基因特异性探针的产生(原位合成、合成或者是PCR合成),机械点制阵列,从样本中提取核酸样本(RNA或DNA),核酸样本标记(荧光、放射性同位素等方法),标记好的核酸与固定在基片上的探针进行杂交,通过相应的方法获得杂交信号,对杂交信号进行分析等。

GeneChip 专指Affymetrix生产的高密度寡核苷酸芯片。

 Genosensor TM 系统(Genosensor TM System)一种进行比较基因组杂交(comparative genomic hybridization ,CGH)的生物芯片系统。这个系统的好处在于在单个实验中可以平行的检测大量基因的数据。

glycochip® 专指Glycominds公司生产的糖芯片,这种芯片可以用于广泛的糖类研究,例如高通量的分析糖-蛋白的相互作用、xx基因组学等,是后基因组时代必不可少的研究工具。

LabChipR 专指Caliper公司的lab-on-a-chip产品。

LOWESS 是指一种对探针信号强度进行局部调整的算法,在这种算法中每个点的信号强度值都根据直接相邻的点的信号强度进行调整。

MAGE(Microarray and Gene Expression)一个致力于提供微阵列数据标准化以及可交换性的研究组织。

MAGE-ML(MicroArray and Gene Expression Markup Language)一种用于描述和交换微阵列实验数据的计算机语言。MAGE-ML 是建立于XML语言基础之上用于描述微阵列设计、制造、实验方法以及参数、基因表达数据和数据分析结果等信息的。

MAML(Microarray Markup Language) MAML是一种已经被MAGE-ML替代的,功能类似的计算机语言。

MGED(Microarray Gene Expression Database)是一个致力于推动简化DNA微阵列实验注释和数据表达标准以及介绍数据处理方法和标准的实验对照设置方法的研究团体。

MIAME(Minimum Information About a Microarray Experiment)是一个旨在提出可以解释微阵列数据以及后续验证实验所需要的最小标准信息量的运动。MIAME是一套提交和交换微阵列数据的指导原则,对于信息共享数据库的建立以及相关软件的标准化很有帮助。

SNP芯片(SNP chip)用于研究单硷基突变(SNP)的生物芯片。 Western blotting 通过电泳分离蛋白混合物,然后再印迹法转移蛋白到硝化纤维等支持物,用于蛋白和多肽检测的实验方法。

倍性变化(fold change ,FC)一种用于描述两个用于相比的对象数量差异的方法。例如,{dy}个样本和第二个样本的量是50/10,那么FC(Ratio)就是5,反之就是0.2。用这种方法分析微阵列的数据可以说明:1)从基因表达的{jd1}值而来的表达变化是有意义的;2)这种方法可以说明基因表达变化是否显著;3)可以利用这种模型用于有效数据的筛选;病毒基因芯片(viral gene chip)以病毒基因为基础制备的芯片,用于病毒的快速鉴定和分类,曾用于SARS的鉴定研究。

测量错误(measurement error)是指由于生物样本、实验过程以及微阵列本身引起的实验偶然误差和系统误差。 超高密度微阵列(ultra high density microarray)拥有十万到百万级的探针的微阵列。

打印(printing)是指放置探针到阵列表面的过程。一般都是通过针式点样仪或者是喷墨点样仪进行的。

蛋白-蛋白相互作用芯片(protein-protein interaction chip)用于研究蛋白相互作用的蛋白芯片。

蛋白生物芯片(protein biochip)同蛋白芯片。

蛋白微阵列(protein microarray)同蛋白芯片。

蛋白芯片(protein chip)是指以蛋白为基础的二维阵列,等同于蛋白阵列、蛋白微阵列等概念。包括高密度蛋白微阵列、蛋白-蛋白相互作用芯片、蛋白质组芯片等类型的阵列。

蛋白阵列(protein array)同蛋白芯片。

蛋白质组阵列(proteome array)包含所有蛋白质组序列的阵列。

低密度阵列(low density array)一般是指用于少量SNP位点研究或者是探针数量在1000以下的阵列。

低物芯片(substrate chip)一种用于研究蛋白酶作用机理的阵列。 点样仪(spotting robot)用于阵列制备的实验设备。

电子味觉芯片(electronic taste chip)一种通过模仿人类味蕾化学性质,用于快速分析象血液等复合样本中特定化学或者生物组份的生物芯片。这种技术可以用于电解质、蛋白抗体、抗原、xx以及DNA、RNA的分析。

[hide]定制的微阵列(designer microarray)一般是指使用通过筛选大量基因得到的少数基因生产的微阵列,例如只点制某些紧密相关的基因家族或者某一遗传通路的基因用于微阵列实验。

冻干细胞阵列(frozen cell array)以冻干细胞为基础制备的阵列,可以用于特异抗体或者是配体在不同细胞系中的表现。

多功能生物芯片(Multi-functional Biochip ,MFB)是指利用不同的生物感应器例如DNA、抗体、酶同时进行多种检测的生物芯片系统。这种芯片系统中最重要的元件是集成的电子和光学检测系统。

多元DNA杂交阵列(multiplex DNA hybridization array)是对膜阵列(宏阵列)、玻璃基质阵列(微阵列)、高密度寡核苷酸阵列、微电子阵列的统称。不过一般意义来说主要是指微阵列。

高密度蛋白阵列(high density protein array)蛋白探针数量超过1万的阵列。一般都是以玻璃或者硅为基质制造的,是一种机具潜力的临川诊断和蛋白研究的技术。 

高密度寡核苷酸阵列(high density oligonucleotide array)一般的都是专指Affymetrix用专利技术生产的原位合成寡核苷酸微阵列。

功能蛋白微阵列(functional protein microarray)以激酶等功能性蛋白为基础生产的微阵列,可以用于xx靶标的高通量筛选,信号传导途径等方面的研究。

固定(immobilization)是指通过化学方法把DNA等探针固定到玻璃等固定基质表面的过程。通常的方法是通过紫外交连是DNA与基片表面的化学活性集团形成稳定的共价键。

寡核苷酸微阵列(oligonucleotide microarray)同寡核苷酸阵列。寡核苷酸芯片(oligonucleotide chip)同寡核苷酸阵列。寡核苷酸阵列(oligonucleotide array)以寡核苷酸为基础制备的二维阵列

寡糖微阵列(oligosaccharide microarray)以寡糖为基础制备的二维阵列,用于研究糖、蛋白相互作用等方面。

寡糖阵列(oligosaccharide array)同寡糖微阵列。

归一化(normalization)是指在微阵列数据分析过程中,通过某种算法校正微阵列数据使不同样本之间具有可比性的过程。

过滤(filtering)一种去除实验过程中没有显著表达差异变化基因的数据的过程,可以起到减少数据量的作用。

宏阵列(macroarray)一般都是指点样于8 x 12 cm尼龙膜上的阵列,可以包括数百到数万的探针。这种阵列是微阵列的技术基础。

化学微阵列(chemical microarray)以小分子生物物质为基础的微阵列。可以用于高通量的化学物质库筛选、蛋白与有机组份的相互作用研究、平行的细胞质基因组反应研究等。

活细胞微阵列(live cell microarray)以活细胞或者是细胞提取物物基础的微阵列。这种微阵列一般是通过某种外界刺激是细胞过表达某种特定的蛋白靶标从而可以用于特定靶标的蛋白质组研究,特别适合于针对细胞通路以及调控网络的研究。

 基片(substrate)二维阵列中用于固定探针的基质,可以是玻璃、尼龙膜、硅片以及陶瓷等。

基因表达语言(Gene Expression Markup Language, GEML)由Rosetta研究所提供的一种旨在标准化基因表达数据的计算机语言。

基因组微阵列(genomic microarray)同基因组阵列。

 基因组芯片(genomic chip)同基因组阵列。

基因组阵列(genome array,genomic array)用生物全部基因组序列制备的阵列,目前已经有酵母和E. coli的基因组阵列。

基于MEMs的微电极阵列(MEMs based Microelectrode array)基于MEMs原理,用于检测神经信号的微电极阵列。

基于半导体的微阵列(semiconductor based microarray)专指CombiMatrix公司生产的集成半导体技术和化学技术用于xx和生命科学研究的阵列。这个系统可以通过高效的电化学脱三苯甲基反应控制寡核苷酸序列,因此拥有比传统DNA阵列更广的应用前景。

基于微流体的芯片(microfluidics based chip)是对那些含有可以控制液体运动的细小通道,并且集成了一些缩微化的实验室功能的生物芯片的统称,这类芯片进行实验时只需要很少的样本量。

基于微球的阵列(bead based arrays)在微球表面发生杂交反应的阵列。这种阵列能够包括数以百万计的不同探针,可以用于在xx开发或者是疾病诊断过程中进行海量相关生物因子的检测。

基于细胞的微阵列(cell based microarray)一种通过把数以千计的细胞系点样于基片,用于疾病相关因子、细胞因子、细胞凋亡、xx筛选以及毒理学研究的微阵列。

假阳性(false positive)由于实验误差造成的实际上是没有差异的变化却被表示成有差异的变化的现象。

假阴性(false negative)由于实验误差造成的实际上是有差异的变化却被表示成没有差异的变化的现象。

交叉杂交(cross hybridization)在微阵列杂交反应过程中由探针{wy}性或者是共同序列引起的干扰正确反应的竞争性杂交。非真确杂交往往是因为与正确目的探针相似的其他探针的数量超过了前者而引起的,这种反应会使每个杂交反应中都产生一定的实验误差。

交叉杂交是cDNA和寡核苷酸芯片中非常普遍的问题。 胶垫阵列(gel pad array)由摩托罗拉公司生产的一种阵列。在这种阵列中,DNA探针或者是其他化学分子点样于胶垫(gel pad)上。

精品阵列(boutique array)用高差异表达基因的阵列。

抗体微阵列(antibody microarrays)以抗体为基础生产的微阵列,利用抗体抗原反应和相应的检测手段为基础进行人或者是小鼠血清或者鼠其他体液中的疾病标志物的检测,也能够用于可以改善诊断技术的新的疾病标志物的研究。如果研究对象是基因转录谱,则可以进行功能基因组的研究。

抗原微阵列(antigen microarrays)以抗原为基础生产的微阵列,通过相应的显色或者是荧光标记技术进行检测。抗原微阵列主要用于自身免疫疾病的研究。 淋巴芯片(lymphochip)一种所有探针都是与淋巴细胞相关的阵列,专门用于与淋巴细胞相关的研究之中。

磷相仪(phosphorimager)用于在宏阵列实验中检测放射性同位素磷的放射信号强度的实验设备。

膜微阵列(membrane microarray)是指以膜蛋白或者是它们的编码基因为基础制备的微阵列。主要用于xx靶标的研究。

纳米阵列(nanoarray)拥有几千个DNA或者是蛋白探针,面积却只是传统阵列的万分之一的阵列。这种阵列反应速度快、样本量需要极少,可以进行单细胞研究。

 尼龙膜宏阵列(nylon macroarray)以尼龙膜为基质的高密度DNA阵列,一些公司也把这类产品称为微阵列。

喷墨打印技术(ink jetting technologies)通过压电喷射原理转移DNA等生物组份到基质表面的技术。用这种技术制备的微阵列比通过针式点样技术获得微阵列具有更好的均一性,点样的密度也不比后者低,安捷伦公司的系列微阵列产品就是通过这种技术生产的。

全蛋白质组微阵列(whole proteome microarray)以酵母蛋白质组为基础生产的微阵列,用于蛋白网络的生物功能研究,例如酵母的有丝分裂,蛋白之间的相互作用等。

全基因组寡核苷酸阵列(whole genome oligonucleotide array)以生物全基因组序列为基础生产的寡核苷酸阵列,用于功能基因组图谱的研究,例如基因的调控网络。这种阵列使人们可以完整和系统的研究基因组的结构、调控和功能。

 双点芯片(double chip format)把同一DNA片断或者其他物质在基片上点制两次的芯片。这种芯片对降低实验误差有一定的好处。

探针(probe)指固定于基质表面的生物组份。

醣芯片(carbohydrate chip)用于快速和高通量研究糖类生物功能的芯片。

图像点(spot)阵列扫描图像中对应于微阵列中相应探针的点。 外显子阵列(exon array)以外显子为基础生产的阵列。

微点样(microspotting)是指由Dari Shalon和Pat Brown等最早设计的微阵列针式点样制备技术。这项技术由Synteni进行了商业化发展。 微电子芯片(microelectronic array,microelectronic chip)一种结合了分子生物学和半导体微组装技术的新型杂交阵列。这种阵列是由覆盖了一层薄薄的琼脂糖的一些列微电极组成的,这些微电极可以通过可控的电流来吸引位于芯片表面的探针、样本或者是其他试剂组份,微电极的数量决定了可以检测的探针的数量,与传统形式的杂交阵列相比,这种芯片可以进行更加快速、可控性更好的杂交反应。

微量电泳芯片(microelectrophoresis chip)用于DNA序列测定的LOC芯片。这种芯片可以在1 min内测定简单随机片断的序列。

微球阵列(bead arrays)是一种把寡核苷酸或者是其他类似的小分子固定于微球表面然后通过荧光染料编码的阵列。相对于二维的微阵列来说,微球阵列具有表面积、体积比高,杂交速度快,适应性和稳定性更好的优点。

微阵列(microarray)广义上的以1×3标准玻璃基片为基质的以DNA或者上其他类似生物组份为探针而制备成的阵列。

微阵列的图像分析(image analysis - microarray)这个过程开始于通过荧光扫描仪等信号检测设备产生的包含微阵列中每个探针的信号强度信息的灰度图像,然后通过专业的软件对获得灰度图像进行信号提取,这样就可以得到微阵列中每个探针的{jd1}信号值(其中包括背景信号值、总体信号值等),再获得这些数据之后还可以进行下面一些数据分析:按照不同算法计算每个探针的真实信号值,不同通道之间的归一化系数,探针的倍性变化,散点图等。

微阵列定制平台(customizable microarray platform) CombiMatrix公司提供的一种基于半导体技术的微阵列快速生产平台。这种平台可以通过软件控制进行原位合成寡核苷酸微阵列的生产。

微阵列技术(array technology)微阵列技术在广义上涉及计算机科学、工程学或者远程通信技术等。具体的微阵列就是包括:2D电泳技术、CCD以及相关的检测技术、纤维光学成像技术、喷墨打印技术、光谱测定技术、光刻技术、磷像仪、压电技术、半导体科学、自动点样机械技术等。

微阵列技术(microarray technology)泛指那些以杂交为基础的,用以DNA或者其他生物组份构成的阵列进行基因表达、基因型、作图、测序等研究的实验技术。

 微阵列密度(density of microarray)微阵列的密度实际上是指基片上固定的基因或者是其他物质的数量。每张高密度微阵列上会有1万个以上的基因,而中、低密度微阵列则只有数千或者是几百个基因。

微阵列时间系列实验(microarray time series experiment)是指利用微阵列研究不同时间阶段的生物样本中基因表达变化的实验过程。

文库微阵列(arrayed library)用以噬菌体、cosmid载体、YAC等为载体的重组文库克隆点制的微阵列。每个克隆都可以通过在基片上的位置进行确定。文库微阵列可以用于特殊基因扫描、基因组片断检测。从文库微阵列得到的信息可以用于基因组物理图谱、遗传连锁图谱的构建。

细胞微阵列(cell microarray)同基于细胞的微阵列。

细胞芯片(cell biochip)同基于细胞的微阵列。也指Aviva公司生产的一种微流体芯片,这种芯片以微流体技术、细胞生物学技术为基础,通过控制和选择细胞用于高通量的诊断或者是离子通道研究。

小分子微阵列(small molecule microarray)以生物小分子为探针制备的微阵列,可以用于高通量的筛选和发现蛋白受体等方面的研究。

芯片(chip)在这里的芯片一词是生物芯片的简称。

芯片实验室(lab-on-a-chip)通过微流体科学、半导体科学等生产的缩微化生物实验平台,具有强大的、多种多样的应用潜力,是生物技术的一次革命性变化。

 压电材料(piezoelectric)一种在受到外力作用时会产生电位变化的材料。 掩模(mask)是指一种用于阻碍物质通过的设备,一般都是指在光刻法制备微阵列中用于阻挡光通过的盖片。

样本(sample)实验中用于研究的对象。

印迹法(blotting)一种用于从凝胶中转移DNA, RNA、蛋白到例如硝化纤维、尼龙膜等支持物但是然后保持原有的物理分离状态的技术。

荧光扫描仪(fluorescence scanner)用于检测微阵列和高密度寡核苷酸阵列中荧光信号的设备。 原位合成(in situ synthesis)是指在基片表面直接合成寡核苷酸探针的技术。Affymetrix等几家公司都有类似的专利。

原位阵列(in situ array) 指在基质表面合成寡核苷酸探针的阵列,一般的都是专指Affymetrix的产品。

杂交阵列(array)一般是指广泛意义上的用于高通量研究D基因和基因组的DNA阵列。

阵列(arrays)狭义的阵列包括微球阵列、生物阵列、生物电极阵列、cDNA阵列、细胞阵列、DNA阵列、编码的微球阵列、胶垫阵列、基因阵列、基因表达阵列、基因组阵列、高密度寡核苷酸阵列、高密度蛋白阵列、杂交阵列、原位阵列、低密度阵列、微电极阵列、多元DNA杂交阵列、纳米阵列、尼龙膜宏阵列、寡核苷酸阵列、寡糖阵列、多肽阵列、平面阵列、蛋白阵列、液体阵列、点阵列、组织阵列、外显子阵列、宏阵列、小分子微阵列、悬浮液阵列、主题阵列、转录产物阵列等阵列的类型。

整体归一化(global normalization)一种用于校正两个相比较的样本之间误差的标准方法。通过比较两种样本的平均表达水平,得到两种样本之间的校正系数,从而起到误差校正的作用。

质量光谱测定法(mass spectrometry)是指用于测量和分析微阵列每个探针中分子的技术。它通过足够的能量使每个目的分子离子化和解体,然后对解体后的小片断进行分析,通过测定质量/能量比得到每个分子的指纹图谱。

replyview]主题阵列(theme array)只包括参与特定疾病或者生物学过程的基因的微阵列。

转录产物阵列(transcript array)用基因转录产物制备的阵列,用于基因功能的研究。

组织生物芯片(tissue biochip)同组织芯片。

组织微阵列(tissue microarray)以疾病病理切片,组织类型切片为基础的阵列。可以快速、高通量的研究组织的分子图谱,在这种阵列中,可以用数以万计的病理切片调查特定基因或者是其他类似物在不同组织类型中的生物学差异。

组织芯片(tissue chip)同组织微阵列。组织阵列(tissue array)同组织芯片。

收集整理自网络

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