DNA晶片

生物晶片(biochip)—下

生物晶片(biochip)—下
國立台灣大學師範大學生命科學系曾信豪碩士生/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

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生物晶片的技術是源自於1975年Edwin Southern所研發的雜合反應(hybridization),即是以具有螢光或放射線所標定的探針(labeled probe)與固體附著物上的單股DNA做氫鍵結合之互補反應。並將此反應應用在許多實驗技術上,例如南方墨點法(southern hybridization)、北方墨點法(northern hybridization)、螢光原位雜合技術(fluorescence in situ hybridization, FISH)以及DNA晶片,都是利用雜合反應的原理所衍生的技術。最早的生物晶片是在1980年由Caras及Janata所發明的盤尼西林檢測晶片(Penicillin sensor),即是利用β-內醯胺酶(β-lactamase)來水解盤尼西林產生盤尼西林酸(Penicilloic acid),盤尼西林酸接觸到酸鹼感應膜時,會產生電位改變的訊號,利用不同的電位訊號的輸出量即可推知原盤尼西林的總量。

生物晶片(biochip)—上

生物晶片(biochip)—上
國立台灣大學師範大學生命科學系曾信豪碩士生/國立台灣師範大學生命科學系李冠群助理教授責任編輯

生物晶片(biochip)的發展是使目前生醫研究能迅速發展的主要研究工具之一,對於基因調控、新藥開發、疾病分類及疾病診斷等,提供了一個新的研究平台。

圖一、生物晶片是一種利用微型電子技術將大型的分析儀器微小化的微型裝置。

生物晶片是一種利用微型電子技術將大型的分析儀器微小化的微型裝置。將巨分子(macromolecules),例如DNA、抗體、酵素等,以微陣列(microarray)的方式並搭配化學共價結合或物理性吸附的方式,將其高密度並精準的固定在玻璃片、矽晶圓、尼龍薄膜或其他的微面積固體載體材料上,與待測物會發生專一性的生化反應,反應後的訊息可被感測器及時定量及輸出在電腦中,並使其連續化及自動化,這種結合微型的電子技術、微流體系統與生物技術的微型裝置即稱為生物晶片,具有快速、準確、低成本的生化分析檢驗能力(圖一)。目前生物晶片可應用在基因的調控、新藥的開發、疾病的分類以及疾病診斷等生物醫學的研究上,也因為這樣廣泛的應用價值,生物晶片被稱為是本世紀最重要的生醫研究工具。