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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