[发明专利]基因芯片联合处理系统及相关技术

摘要

本发明属于基因芯片应用技术领域，特别涉及到基因芯片的杂交，标记，洗脱，信号检测及数据分析技术。本发明提供一整套通过高聚物荧光微球、补骨脂素衍生物等进行的基因芯片杂交信号的特异性放大标记技术，该技术可以将基因芯片上的杂交信号扩大几个数量级以上，从而将杂交核酸的检测能力提升到单分子水平。本发明还提供了一种提高上述各反应过程中溶液和分子运动操纵效率的泳渗离子及溶液体系操纵技术以及用于高效屏蔽背景光或激发光噪音的表面等离子体共振激发技术。作为这些技术的一种最佳应用的组合——基因芯片联合处理系统有自动实现各反应过程的HCL仪、HCL试剂盒19、基因芯片杂交室2和SPR－CCD信号检测及数据处理系统等几部分。其优势在于系统及其运行成本都很低、过程联合处理能力较高，操作简易，因而为基因芯片在临床诊断、工商及环境检疫、制药和国防等领域的普及应用提供了可行的技术条件。

主权项

1.一种基因芯片杂交信号放大标记技术，它是在基因芯片经过杂交过程之后，利用通式(I)的化合物作为互补配对的核酸杂交双链特异性探针分子，而利用通式(II)的化合物作为高荷信号载体对连接有探针分子的杂交双链核酸进行标记，通式(I)的化合物结构特征为：Ps-L1-A，通式(II)的化合物结构特征为：FB(-L2-A’)n，其中，Ps-表示补骨脂素(Psoralen)、异补骨脂素以及它们的任何衍生物形式，它可以是4’-羟甲基-4，5’，8-三甲基补骨脂素(4’-hydroxymethyl-4，5’，8-trioxalen，简写HMT)、4’-胺甲基-4，5’，8-三甲基补骨脂素(4’-aminomethyl-4，5’，8-trioxalen，简写AMT)、三甲基补骨脂素(trimethylpsoralen，简写TMP)、8-甲氧基补骨脂素(8-methoxypsoralen，缩写为8-MOP)、4，7，4’-和4，7，5’-三甲基异补骨脂素(4，7，4′-and4，7，5′-trimethylallopsoralen)以及补骨脂素本身等，A-和A’-是指任何一对具有某种化学反应或相互作用特异性探针分子接头，它们可以是下列情况之一：(1)化学反应特异性功能团对；(2)免疫反应对；(3)其它形式的特异性分子识别相互作用对，-L1-和-L2-表示溶剂相容性连接臂，即当溶剂为疏水体系时，连接臂亦为疏水连接臂；当溶剂为亲水体系时，连接臂亦为亲水连接臂，可以是PEG、合成多肽等，FB表示以各种微小颗粒形式存在的高荷信号载体，它可以是高聚物荧光微球、表面修饰有荧光染料的硅氧磁珠、以及其它含高含量荧光染料的载体，其表面修饰有可以与通式(I)化合物中的探针分子接头A-特异性反应的功能团或作用对A’-，利用通式(I)化合物处理基因芯片上杂交双链核酸的方法特征为：在杂交过程完成后，在-50～100摄氏度的温度条件下将含有通式(I)化合物浓度为0.001mM～10M的溶液导入基因芯片杂交室2中持续时间为20个小时以内，在紫外光照下发生该化合物在核酸双链中的链间共价交联反应，从而实现其与双链核酸的特异性共价连接，利用通式(II)化合物进行信号标记的方法特征为：在通式(I)化合物与双链核酸实现共价连接之后，导入含有通式(II)化合物的溶液，持续1～100000秒时间，然后对非特异性吸附进行洗脱。