Энциклопедический словарь нанотехнологий - днк-микрочип

Термин

ДНК-микрочипТермин на английском

DNA microarrayСинонимы

ДНК-чип, DNA chip, Gene сhip, DNA chipАббревиатуры

Связанные термины

биосенсор, геном, ДНК, ДНК-зонд, лаборатория на чипе, РНК, олигонуклеотидОпределение

Миниатюрная пластина с нанесенными на нее в определенном порядке фрагментами ДНК известной последовательности для проведения генетического анализа.

ДНК-микрочип – устройство, созданное по аналогии с электронными микросхемами (чипами), предназначенное для одновременного выявления множества определенных последовательностей ДНК. ДНК-микрочип используется для изучения экспрессии генов и поиска мутаций в биомедицинских исследованиях. Микрочип изготавливается из стекла, силикона или пластика. ДНК наносится на него методом машинной микропечати и химической пришивки в виде множества упорядоченных точек, каждая из которых содержит равное количество синтезированных ДНК-фрагментов,  имеющих уникальную последовательность. В других технологиях гибридизационного анализа генов комплементарные фрагменты ДНК пришивают к поверхности микроскопических шариков. Современные ДНК-микрочипы могут одновременно измерить экспрессию десятков тысяч генов у человека и выявить около миллиона мутаций. Принцип работы микрочипа для изучения экспрессии генов состоит в следующем. Активная работа гена в данной ткани выражается в накоплении его матричной РНК (мРНК). Все мРНК экстрагируются из образца ткани, и с помощью фермента обратной транскриптазы на них синтезируется т.н. комплементарная ДНК (кДНК), которая значительно устойчивей и удобней в работе, чем мРНК. Полученный набор кДНК метят с помощью флуоресцентных или радиоизотопных меток. Содержание индивидуальных кДНК в образце прямо пропорционально содержанию их мРНК-матриц и, следовательно, уровню активности соответствующих генов. Смесь кДНК наносят на микрочип, в каждой точке которого пришиты ДНК-фрагменты, соответствующие кодирующей последовательности одного из генов. кДНК находят «свои» точки и связываются (гибридизуются) с ними по принципу комплементарности. Чем больше в растворе кДНК данного вида, тем больше ее прикрепляется к своей точке. Затем специальное сканирующее устройство определяет содержание кДНК в каждой точке микрочипа, а программа соотносит его с названием гена, представленного данной точкой. Результатом ДНК-микрочипового исследования является матрица из точек, интенсивность которых прямо пропорциональна активности соответствующих генов. 

• Народицкий Борис Савельевич, д.б.н.
• Ширинский Владимир Павлович, д.б.н.
• Нестеренко Людмила Николаевна, к.б.н.

Разделы

Диагностические методы с применением фиксированных наноструктур

Выделение и иммобилизация биологических веществ с применением наноматериалов

Молекулярное распознавание c применением наноматериалов

Биологические методы, основанные на амплификации

Люминесцентная микроскопия

Зондовые методы микроскопии и спектроскопии: атомно-силовая, сканирующая туннельная, магнитно-силовая и др.

Формирование наноматериалов с использованием биологических систем и/или методов

Иммобилизация мицелл и биологических нанообъектов

Методы, основанные на специфических взаимодействиях биологических молекул

Бионанотехнологии

Сенсоры на основе наноструктур и наноматериалов

Нанотехнологии и наноматериалы в медицине (диагностика, системы доставки лекарств, эксипиенты, восстановление тканей и органов, другое)

Бионанотехнологии, биофункциональные наноматериалы и наноразмерные биомолекулярные устройства

Методы диагностики и исследования наноструктур и наноматериалов

Методы формирования наноматериалов

Управляемые методы формирования наноструктур

Методы нанесения элементов наноструктур и наноматериалов

Бионаноматериалы и биофункционализированные наноматериалы

Элементы или наборы элементов, контролируемо модифицированные функциональными молекулами, мицеллами или биологическими объектами субмикронных размеров

Наноматериалы

Наноструктуры

Продукты нанотехнологий

Получение, диагностика и сертификация наноразмерных систем

Технология

Наука