微流控芯片在基因分析中的作用

人類基因組計劃的提前完成得益于陣列毛細管電泳等先進檢測技術的發展。在后基因組時代，新的檢測技術仍將發揮引領作用，其中微流控芯片技術將是最有發展前途的技術之一。那么微流控芯片當前在基因分析中的主要應用表現為以下情況。

一、聚合酶鏈反應
聚合酶鏈反應（Polymerase China Reaction ，PCR）是一種對核酸分子進行體外擴增的方法，已經廣泛應用于生物科學各個領域，PCR的引入給分子生物學帶來了革命性的變化。反應的主要操作過程在三個溫度區間重復循環，經過酶促反應擴增特定的DNA片段。擴增后的反應產物可用于診斷疾病、檢驗組織或血樣中的特殊細菌或病毒。
     

二、核酸分析
微流控芯片在生命科學領域的主要應用對象之一是核酸分析。由于在微通道條件下，施加電場產生的焦耳熱效應低，注入的試樣量少，分子擴散程度低，因此微流控CE分析在核酸診斷分離中的分辨能力遠遠好于平板凝膠電泳。微芯片的快速質量的分離效能在寡核苷酸、DNA、RNA片段分析以及基因表型和測序應用中得到充分反映。
     

三、基因突變檢測
病態下許多突變涉及到大范圍的基因缺失或復制，對于一些敏感的突變，基因中單個堿基插入或缺失，甚至單點替代，都會產生明顯的后果，而導致各種疾病。已有一些電泳方法用于檢測突變，其中較常用的有單鏈構象多態性（SSCP）、等位基因特異聚合酶鏈反應（AS-PCR）及異源雙鏈核酸分子分析。PCR-SSCP技術是在完成目標DNA的PCR擴增后進行單鏈DNA多態性分析的一種技術。其原理是：在進行不含變性劑的中性聚丙烯酰胺凝膠電泳時，單鏈DNA因堿基順序不同所形成的構象不同，電泳遷移率也不同，通過PCR擴增，復制包括單個堿基置換部位及兩側DNA片段，對其變性后進行SSCP分析，從理論上可以分辨出單個堿基的差異，有效地檢出點突變和DNA的多態性，有利于探測新的等位基因。