基于悬浮芯片技术的56种病原微生物的高通量检测

目的:建立高通量、快速、可靠、经济的病原微生物诊断技术平台。方法:设计和合成针对56种常见病原微生物的探针和阳性对照,采用悬浮芯片技术,对56种病原微生物的阳性标准品进行检测。结果:56种标准品的检测值显著高于阴性对照,各病原微生物的阳性标准品和各探针之间无交叉反应。结论:建立了高通量、快速、可靠、经济的病原微生物诊断技术平台,为突发传染病的病原体诊断提供技术储备。

高通量检测基因芯片测序技术对COPD合并社区获得性肺炎病原体检测可行性研究

目的探讨高通量检测基因芯片测序技术对慢性阻塞性肺疾病(chronic obstructive pulmonary disease,COPD)合并社区获得性肺炎病原体检测可行性。方法选择2017年1月至2018年5月在我院接受治疗的128例疑似COPD并发社区获得性肺炎患者进行研究。所有患者均在使用抗生素前采集合格痰标本、肺泡灌洗液标本,均同时进行病原学临床检测和高通量测序,并对高通量测序的结果采用PCR方法进行确认,然后对基于高通量测序的慢阻肺合并肺炎病原体检测方法进行评估。参照《中国成人社区获得性肺炎诊断和治疗指南(2016年版)》中致病原的主要检测方法及其相应的诊断标准为金标准,对临床检验及高通量检测基因芯片测序技术的诊断效能进行分析。结果临床检测对COPD合并社区获得性肺炎病原体检测诊断效能:灵敏度=81.52%,特异度=63.89%,准确度=76.56%,阳性预测值=85.23%,阴性预测值=57.50%。高通量检测基因芯片测序对COPD并发社区获得性肺炎病原体检测诊断效能:灵敏度=91.43%,特异度=82.61%,准确度=89.84%,阳性预测值=96.00%,阴性预测值=82.61%。高通量检测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值等诊断效能指标均明显高于临床检测(P<0.05)。高通量病原体检出阳性率明显高于临床检验(P<0.05),在肺炎链球菌及流感嗜血杆菌方面差异无统计学意义(P>0.05),在人腺病毒方面高通量病原体检出阳性率明显高于临床检验(P<0.05)。结论高通量检测基因芯片测序技术对COPD合并社区获得性肺炎病原体检测灵敏度、特异度、准确度、阳性预测值、阴性预测值等诊断效能指标均明显高于临床检测,该方法操作方便、诊断价值较高。

烟草青枯病拮抗菌的高通量筛选及其复配菌群防效评估

构建烟草青枯病的高效生防菌群对生物防控病害至关重要。本研究从高抗烟草青枯病的品种岩烟97根际高通量分离细菌,通过平板喷雾对峙法和趋化特异性检测筛选出趋化性的青枯菌拮抗细菌,采用启发式算法选取拮抗单菌株并组合成生防菌群。通过盆栽试验评估复配菌群对感病烤烟品种红花大金元的抗病效果,利用荧光定量PCR技术检测其对根际土壤中的青枯菌的消减,通过Biolog碳源芯片技术分析该菌群对烟草根际微生态的影响。结果表明,共筛选到青枯菌拮抗菌109株,其中抑菌圈直径超过20 mm的菌株25株,从中优选了3株相互之间具备相容性、具有趋化基因CheA与生物膜形成能力的拮抗菌,组合成复配菌群(Y364+Y832+Y878)。16s DNA分子鉴定表明,Y364、Y832和Y878分别为烟磺假单胞菌(Pseudomonas nicosulfuronedens)、德里假单胞菌(Pseudomonas delhiensis)和高原芽胞杆菌(Bacillus altitudinis)。最终盆栽试验表明,复配菌群防效为79.75%,比单一菌株平均防效高36.22个百分点,发病率较Y364、Y832、Y878处理分别降低33.33、45.68和35.80个百分点,根际土壤青枯菌的数量显著低于CK,对根际土壤微生物功能多样性增加最大。该复配菌群具有潜在的协同增效和根际定殖能力,可为烟草青枯病的生物防治提供更多的生防资源。

应用高通量的DNA芯片技术筛选膀胱肿瘤肿瘤标记物

已知许多肿瘤标记物与膀胱肿瘤患者肿瘤分期及预后有关。然而,这些肿瘤标记物在检测浅表肿瘤及评价单个肿瘤的预后方面的能力是有限的。高通量的基因芯片技术是一种新的肿瘤研究及发现新的肿瘤标记物的方法。Sanchez-carbayo等论述了应用DNA芯片技术发现新的肿瘤标志物的研究现状。不同的膀胱肿瘤亚型具有不同的基因表达阵列。

生物芯片、生物信息学与高通量中药活性筛选

药物筛选是一个采用适当方法与分析手段对候选物质药理活性评价的主动寻找药物的过程.高通量筛选技术是20世纪80年代后期形成的寻找新药的高新技术,其有3大技术支持,即组合化学、遗传学和高通量筛选,分别为新药开发提供新化合物源,新的作用靶标和大规模的筛选方法.后两者相辅相成,构成较为完整的筛选体系,即基于疾病机理,选择特定生物分子作为靶标的高通量筛选.目前机理筛选一般有两种模式,一种是直接检测化合物对生物大分子如受体、酶、离子通道、抗体等的结合及作用;另一种是检测化合物作用于细胞后基因表达(尤其是mRNA)的变化.不论何种筛选模式,其关键问题是药物靶标的确定和筛选效率的提高,生物芯片及相关技术的出现将在药物筛选的关键问题上发挥巨大的作用,不仅可促进药物基因组学的发展,尤其是对中药活性物质的筛选和方剂作用原理的研究提供有力的技术支撑.

我国蛋白质芯片技术成功应用于高通量药物筛选

在面积约1平方厘米的微小玻片上完成数以千计或更多的药物筛选，不仅可以节省大量昂贵的试剂材料，而且能够极大地提高药物筛选的效率，这就是应用生物芯片技术进行药物筛选。这种药物筛选新技术最近已经在由科技部863计划重大专项“创新药物与中药现代化”支持的“新药筛选及关键技术平台研究”课题得到实现。

高亮度高通量蓝光LED的封装技术

将用MOCVD法生长的GaN基外延片做成1mm×1mm的大芯片，对其进行特殊的封装。封装成的LED在工作电流为350mA，可视角高达125°时，轴向亮度能达到21万cd/m^2，输出积分功率能达到1.5lm，这样的高亮度高通量LED在大屏幕显示和交通等领域有着极好的应用前景，同时用作白光LED的蓝光源也是十分理想的。

动物病原高通量检测技术

当前规模化养殖业迫切需要动物病原检测技术高通量化。高通量检测技术具有高通量、自动化、微量化等特点。病原高通量检测技术可分为高通量免疫学检测(检测抗原)和高通量分子生物学检测(检测核酸)两大类。论文对近年来报道的用于动物病原高通量检测的基因芯片技术、抗体芯片技术、液相芯片技术、流式细胞术多色荧光分析技术、变性高效液相色谱技术等新技术从原理、特点及应用等进行了综述。

高通量检测技术在植入前胚胎遗传学诊断中的应用

基因芯片和深度测序是两大最重要的高通量检测技术,给生物学和医学研究带来巨大的变化,在功能基因组、系统生物学、药物基因组的研究和遗传疾病诊断中得到了广泛的应用。随着全基因组扩增技术的不断改良,高通量技术在辅助生殖植入前遗传学诊断(PGD)中的应用有了巨大的进展。基于微阵列技术的胚胎全染色体组非整倍体筛查及结构异常的PGD已经开始临床应用,PGD/植入前遗传学筛查(PGS)后的临床妊娠率和胚胎植入率显著提高;基于单细胞高通量测序技术的染色体非整倍体及单基因病诊断的临床试验也已见报道,并有希望在不久的将来走向临床应用。

高通量技术在肿瘤临床检测中的应用

肿瘤因高发病率,高病死率而成为严重威胁人类健康的一种恶性疾病。肿瘤发生是多因素诱导,多阶段逐步发生的,目前传统方法不能有效的评估肿瘤对化疗药物的反应性,肿瘤的复发及预后。高通量技术的出现将给肿瘤的临床检测带来新的契机。高通量技术是指快速检测大量样本的一类技术,它们的共同特点是速度快、检测样本多、敏感性高、信息量大、可自动化。高通量技术在不同研究领域有其代表性技术,

加强传染病学领域中高通量检测技术的应用研究

近年来,全球传染病流行十分严重,如何在第一时间对病原体作出诊断与分析已成为各国学者研究的重点,以生物芯片为代表的高通量诊断技术得到了飞速发展。高通量检测技术及其相关的生物信息学,已被广泛应用于各种病原体的快速诊断、型别鉴定和变异分析及耐药检测等多个方面。

高通量生物分析技术及应用研究进展

基因组学、蛋白组学、代谢组学等研究的兴起使得大量生物数据的快速获取和分析变得更加重要。传统的生物分析方法大多耗时、费力,已无法满足现代生命科学研究对海量生物信息的需要。高通量分析技术是快速获取大量生物信息的重要手段。对微阵列芯片、微流控芯片、焦磷酸测序、荧光偏振免疫分析、量子点荧光免疫分析等高通量生物分析技术进行了综述,简述了近几年高通量生物分析技术的研究重点和研究成果,并对其在食品安全、医学等方面的应用进行了简要介绍。

构建高通量三维细胞共培养芯片模拟肿瘤微环境

目的构建高通量三维细胞共培养芯片,模拟体内微环境,实现多种细胞共培养.方法借助微流控技术构建高通量三维细胞共培养芯片.通过设计芯片、制作光刻阳膜、制作基片、修剪、打孔、清洗处理,封接制成芯片.将基质胶及稀释后的基质胶分别灌入到基质胶灌注单元、细胞培养室内,37℃凝固,利用荧光标记葡聚糖FITC-Dextran灌注到营养液灌注单元,分别于灌注后15 min、180 min测试芯片弥散情况.将膀胱癌T24细胞、纤维细胞、内皮细胞接种到芯片中,培养24h,观察细胞生长情况.结果制作成的高通量三维细胞共培养芯片,大小为5 cm×5 cm×1 cm.芯片包括营养液灌注单元、生物胶灌注单元和细胞培养单元以及微桥连接结构.显微镜下观察FITC-Dextran弥散至整个芯片,3种细胞在该平台生长状态良好.结论本研究实现了4组3种细胞在微小尺度下三维共培养,为进一步研究体内微环境以及以后的药物筛选提供了良好生物平台,将会成为一种新的细胞培养方式.

高通量筛选技术用于金属硫化物修饰的TiO_2的光催化性能分析

基于高通量筛选技术和喷墨打印,建立了一种快速分析不同配比的光催化剂催化效率的方法。采用光刻法制备了具有数以千计的独立反应单元的微反应芯片,选择Ni、Cd、Zn 3种金属元素掺杂TiO_2,建立了900种不同组装硫化物金属TiO_2催化剂库。再以不同微反应单元的荧光为基础,通过一次实验反应,快速筛选出具有不同比例的3种高效光催化材料的微反应芯片:(Ni_(0.28)Cd_(0.32)Zn_(0.40)) SX/TiO_2,(Ni_(0.43)Cd_(0.29)Zn_(0.28))SX/TiO_2,(Ni_(0.17)Cd_(0.56)) SX/TiO_2。此外,通过宏观验证实验对筛选出的3种催化剂活性进行验证,同时与纯TiO_2降解曙红溶液进行对比。结果测得3种催化剂的降解率分别达94.2%、90.5%和87.6%,而纯TiO_2的降解效率最低(41.3%)。表明筛选出的3种催化剂对曙红溶液具有高效的光催化降解性能。

悬浮芯片技术应用进展

悬浮芯片技术(SAT)是一种新型、高通量的生物芯片技术,它是将流式细胞术、激光技术及应用流体学等技术结合在一起,利用悬浮在液相中的分类荧光编码微球作为检测载体,具有高通量、速度快、灵敏度高、特异性强及检测范围广等特点。近几年来,悬浮芯片技术在免疫学、基因组学、蛋白质组学及临床诊断检测等方面应用较广泛。就其原理、技术特点和应用作一介绍。

蛋白质芯片技术进展

人类基因组测序工作的完成 ,引起人们对蛋白质组研究的热忱。蛋白质作为生命活动的执行者 ,种类繁多 ,结构复杂 ,并且其活性与空间结构密切相关 ,需要更为先进的技术去研究和探索。近来出现的蛋白质芯片以并行、高通量检测、分析和处理蛋白质样品 ,发展迅速 ,应用前景广泛。介绍蛋白质芯片的种类、蛋白质固定的表面化学以及不同的检测方法 ,简述蛋白质芯片在不同领域的应用 ,并讨论蛋白质芯片目前存在的问题。

基因芯片技术在经脉脏腑相关研究中的应用思考

目的:探讨基因芯片技术在经脉脏腑相关研究中可能存在的应用思路及前景。方法:采用文献分析方法,回顾与分析基因芯片在生物学和医学领域中的应用现状及有关经脉脏腑相关研究成果。结果:基因芯片在生物学和医学领域中可应用于高通量基因表达平行分析、大规模基因发现及基因分析、基因多态性分析和基因组研究等,特别在表达谱中有重大应用价值;经脉脏腑相关研究须从多学科、多系统、多方位、多环节、多水平进行立体交叉研究,使之更具系统化、序贯化,而基因芯片技术应用特点可适应这一需求。结论:基因芯片技术的广泛应用将全面推动经脉脏腑相关研究工作的深入。