生物晶片(Bio chip)
在玻璃、矽晶片、塑胶等基板上,利用半导体制程或微机电系统(MEMS:Micro Electro Mechanical Systems)等加工技术,可以制作生物晶片,应用在生物化学与医疗的分析检测产品上。生物晶片主要可以分为DNA晶片、蛋白质晶片(Protein chip)、实验室晶片(Lab on a chip)等三种,分别应用在不同的分析检测产品上。
DNA晶片(DNA chip)
基因其实就是一小段DNA,所以DNA晶片又称为"基因晶片(Gene chip)"。先在矽晶片上涂佈一层金(因为金的生物相容性比较好),再涂佈一层连接层(通常是有机材料),最后将一段段DNA(基因)固定上去
>探针DNA(Probe DNA):固定在矽晶片上的DNA(已知A、T、G、C序列)。
>目标DNA(Target DNA):又称为"待测DNA",就是要被检测的DNA(未知A、T、G、C序列),为了要知道那个待测DNA有被探针DNA的氢键吸引,通常必须在待测DNA的末端外加萤光物质,这样子使用紫外光照射时会发光,才能用肉眼或光学显微镜观察
由于DNA上的碱基A:T与G:C会因为氢键的吸引而配对,这种在DNA晶片上的配对现象称为"杂交反应(Hybridization)",凡是被探针DNA吸引的待测DNA,其A、T、G、C序列一定和探针DNA互相配对,我们就可以利用探针DNA的序列反推待测DNA的序列。
真正的DNA晶片必须制作使用半导体制程或微机电系统等加工技术,以光罩、曝光、显影、蚀刻等方法,将探针DNA的A、T、G、C一层一层地固定在矽晶片上,矩阵上每一点的尺寸都只有1m(微米),每一点的探针DNA的A、T、G、C序列都不同。当我们将一段待测DNA散佈在晶片上,假设有三个点发出萤光,由于晶片上这三个点的探针DNA序列分别为GCAC、GTTG、TGGG,所以我们就可以反推出待测DNA的序列分别为CGTG、CAAC、ACCC。
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