世纪之交，在美国的硅谷孕育了对21世纪产生重大影响的革命性技术——生物芯片(biochip)技术，它于1998年被美国《Science》杂志评为世界十大科技进展之一，是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术。它可能从根本上改变医学行为和我们的生活质量，从而改变整个世界的面貌。 生物芯片分为基因芯片和蛋白质芯片。人类基因组计划已经进入后基因组时代—-即功能基因组时代，作为基因功能的直接体现者—-蛋白质，及其之间的相互作用越来越引起基础和临床科学家们的关注，因为要彻底了解生命的本质，只把基因测出来还是不够的，还必须要了解其在生物生长、发育、衰老和整个生命过程中的功能、不同蛋白质之间的相互作用以及他们与疾病发生、发展和转化的规律，正因为如此，有关上述问题的蛋白质组学研究成了今天生命科学最重要的焦点之一。美国Ciphergen（赛弗吉）公司研制的ProteinChipArray的仪器，并建立了一种新的蛋白质飞行质谱—-表面增强激光解吸离子化飞行时间质谱（surface-enhanced laser desorption/inionation-time of flight-mass spectra， SELDI-TOF-MS），已取得可喜的进展，筛选出了许多与疾病相关的新型生物标志，不仅为临床疾病的诊断和治疗等提供了新的选择，而且在基础科学、新药研制和疾病预防等方面具有广泛的应用前景。据悉，SELDI-TOF-MS在我国SARS病毒研究中发挥了重要作用，专家们借助它迅速发现了SARS的四个特异蛋白，其中两个是酶，凭借这个发现他们获得了多项专利。 SELDI-TOF-MS原理 利用激光脉冲辐射使芯池中的分析物解吸形成荷电离子，根据不同质荷比,这些离子在仪器场中飞行的时间长短不一，由此绘制出一张质谱图来。该图经计算机软件处理还可形成模拟谱图，同时直接显示样品中各种蛋白质的分子量、含量等信息。若将它与常人或某种疾病病人的谱图，甚至基因库中的谱图进行对照，我们还能够从中发现和捕获新的疾病异性相关蛋白及其特征。整个测定过程一般可以在几分钟内就全部完成，十分迅速且方法敏感，特异性高，同时不会破坏所测定的蛋白质。 SELDI-TOF-MS的特点 不会破坏蛋白质，使样本与可溶的基质共结晶来产生质谱信号。可以直接将血清、尿液、组织抽取物等不需处理直接点样检测。与二维电泳相比：二维电泳分析蛋白质的分子量在30 KDa以上时电泳图谱较清楚，对在组织抽提物中占很大比例的低丰度的蛋白质不能被检出；其次，二维电泳胶上的蛋白质斑点很大一部分包含一种以上的蛋白质；而且，二维电泳耗时长，工作量大，对象染色转移等技术要求高，不能完全实现自动化。而SELDI-TOF- MS在200 Da—500 KDa区间都可以给出很好的质谱，对一个样本的分析在几十分钟内就可以完成，处理的信息量远远大于二维电泳；对于低丰度物质，只要与表面探针结合，就可以检测到，这也是二维电泳所不具备的。 SELDI-TOF-MS的优势 (1)可直接使用粗样本，如：血清、尿液、细胞抽提物等；(2)使大规模、超微量、高通量、全自动筛选蛋白质成为可能；(3)他不仅可发现一种蛋白质或生物标记分子，而且还可以发现不同的多种方式的组合蛋白质谱，可能与某种疾病有关; (4)推动基因组学发展，验证基因组学方面的变化，基于蛋白质特点发现新的基因。可以推测疾病状态下，基因启动何以与正常状态下不同，受到哪些因素的影响，从而跟踪基因的变化。 SELDI-TOF-MS蛋白质芯片系统是当前蛋白质组学研究中比较理想的技术平台.由于该技术完全不依赖蛋白质的构象，从而优于那些类似DNA阵列的多属于抗体、抗原作用的普通蛋白质芯片，因为他们需要设计与重组蛋白质结合的技术.蛋白质芯片系统在研究超微量的蛋白质、高通量筛选蛋白质和鉴定生物标记等方面更加特异、快速、自动化.一旦某种疾病的单个或者一组生物标记被鉴定出来，就可以直接用于临床检测。SELDI-TOF-MS的蛋白质芯片是一种新的技术，正在不断发展，这项技术创建至今仅4年，临床报告仅见于近2年，但其在诊断学应用上已显示出光明的前景，将给临床诊断学带来新的希望。
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SELDI-TOF-MS技术
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