最近的生物晶片除了被動的功能(雜交)以外, 有主動功能設計的越來越多了. 看看這款Duke設計的液滴晶片. 利用控制晶片表面電壓驅動液滴的分離聚合跟運動. 看展示是利用Luciferase 去偵測經過 s 位置後的四種液體依照DNA互補程度的不同所造成的差異, 用發光的程度來替DNA定序. 似乎可以全自動定序..可惜影片沒有更多的細節了. 用這種方式來搬運混合液體做實驗看起來很炫!
相關學術文獻
2010年1月26日 星期二
液滴DNA晶片! DNA Lab on a Chip
標籤:
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生物分子,
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應用科技
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http://www.liquid-logic.com/technology.html
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E9%9B%9C%E4%BA%A4%E6%8E%A2%E9%87%9D
雜交探針(Hybridization Probe)是一小段單鏈DNA片段(十幾到幾百個鹼基),用於檢測與其互補的核酸序列。雙鏈DNA加熱變性成爲單鏈,隨後用放射性同位素(通常用磷-32)、螢光染料或者酶(如辣根過氧化物酶)標記成爲探針。磷-32通常被摻入組成DNA的四種核苷酸之一的磷酸基團中,而熒光染料和酶與核酸序列以共價鍵相連。
當將探針與樣品雜交時,探針和與其互補的核酸(DNA或RNA)序列通過氫鍵緊密相連,隨後,未被雜交的多餘探針被洗去。最後,根據探針的種類,可進行放射自顯影、螢光顯微鏡、酶聯放大等方法來判斷樣品中是否,或者何位置含有被測序列(即與探針互補的序列)。
http://zh.wikipedia.org/zh-tw/%E8%8D%A7%E5%85%89
就發光細胞而言,螢光的產生是一種氧化反應,因此必須在有氧氣的環境下方能進行。細菌細胞中會產生一種發光酵素(luciferase)及醛類發光基質,而經由氧氣與能量物質的參與,共同反應而發出螢光;與螢火蟲的發光反應很類似。只是二者不同之處在於能量的供應有所不同;螢火蟲的發光能量來自三磷酸腺(ATP),而細菌的發光能量則來自黃素單核酸(FMNH2)。細菌發光的反應式如下。
由於醛類發光基質受到氧化,反應後成為一種酸類,且FMNH2亦氧化成為氧化態的FMN,因此這在化學反應上而言是一個氧化及釋放能量的過程,而釋放出的能量便是以發出螢光的形式表現出來。事實上,自然界中(尤其是海洋中)存在著許多發光細菌,但因這些細菌的分佈不夠密集,其微弱的發光現象便因亮度不夠而被我們忽略了。而唯有當大量發光細菌聚集在一起共同發光時,才能形成我們肉眼可以觀看到的發光現象。這也是為什麼通常只在具有發光器的海洋動物中才觀察到生物螢光的原因(發光器中聚集共生著高密度的發光細菌)。
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