[发明专利]一种在基因芯片上形成交联倒置探针的方法

说明书

本发明提供了一种借助于跨链交叉连接在基因芯片上形成交联倒置探针的方法。本发明还涉及通过本发明的方法获得的带有交联倒置探针的基因芯片以及跨链交叉连接用于在基因芯片上形成交联倒置探针的用途。

技术领域

本发明提供了在基因芯片上形成交联倒置探针的方法及其用途，以及通过所述方法制得的基因芯片。

背景技术

基因芯片技术是半导体工业技术里的微细加工技术和分子生物学的结合，在一个基片表面集成了大量密集排列的基因探针，通过检测每个探针的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息，能够短时间内分析大量的基因，使人们迅速地读取和分析生物的基因信息。基因芯片技术不仅为人类基因组测序计划提前完成提供了重要手段，而且已经成为DNA测序和诊断系统的一个核心器件，它和DNA信息读取分析仪以及所得数据的分析软件一起组成了现代遗传学的信息系统和平台。

基因芯片的制备方法多种多样，根据原理主要有三种：原位合成法、合成点样法和微珠芯片。

原位合成法，包括原位光刻合成法和原位喷印合成法，都是把A、G、C、T四种碱基依次连接到基片的序列上，合成所需的寡核苷酸片段。Affymetrix、Centrillion和Agilent是全球最主要的原位合成芯片生产商，其中Affymetrix和Centrillion的原位合成芯片是通过原位光刻合成法生成的，而Agilent的原位合成芯片则是通过原位喷印合成法生成的。原位合成寡核苷酸芯片具有密集程度高，可合成任意序列的寡核苷酸等优点，适用于DNA序列测定、SNP分析等；但通过原位合成法得到的芯片上的探针纯度不高，合成时会生成很多的无效/截短探针，而且通过光刻合成法得到的芯片上的探针的长度受到限制，通过喷印合成法得到的芯片上探针密度较低。此外，由于目前成熟的DNA合成技术都是从3’端向5’端合成，因此以上3家公司的基因芯片都是DNA探针5’端朝外，从而导致只能进行单一的杂交，不能直接进行延伸反应。

合成点样法是利用点样仪将事先合成好的探针直接点在芯片上形成微阵列，探针和介质之间的连接主要是利用化学基团之间形成的化学键来完成。不同厂家生产的点样仪基本原理类似，只是点样的方式有所区别。由于探针事先通过成熟的化学方法制成，所以方法简单，容易实现，但是由于点样仪的限制，微阵列的探针个数和密度受到局限，难以实现大密度高通量基因芯片。

微珠芯片是Illumina特有的基因芯片，其将合成完毕的探针通过其5’端连接到微珠上，再将微珠随机铺到芯片上，制得的是3’端朝外芯片，但是这种芯片只能达到中等探针密度。而且由于微珠的随机分布，所以Illumina每片芯片出厂都得先解码和质控，这也增加了其制作成本。

现有的通过光刻合成法生成的原位合成基因芯片具有高密度，但其上的探针长度受到限制，无效探针较多，且探针均为5’端朝外，只能进行单一的杂交检测，需要复杂的样品前处理步骤才能上芯片进行最后的测试。现有的通过合成点样法制得的基因芯片以及Illumina的微珠芯片，虽然是3’端朝外芯片，但只能达到低或中等探针密度，无法实现高通量检测。

因此，本发明所要解决的技术问题是克服现有的基因芯片无法同时实现探针3’端朝外和探针密度高的性能，提供一种3’端朝外的高密度基因芯片，以实现更高通量的检测，简化处理程序。