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请教:微阵列电极用在生物芯片的研究中

  • eDAQ技术
    2006/11/15
  • 私聊

生命科学仪器综合讨论

  • 如题,微阵列电极在生物芯片的研究中作用大不大?据我所知,目前国内还没有人能够生产微阵列电极(也许我孤陋寡闻,愿意讨教:各位有知道国内哪家有生产微阵列电极的吗?)

    前段时间和南京某大学的老师请教了一下微阵列电极的应用,好像在生物芯片的研究中用到还挺多的。据说国内不能生产是因为涉及到精密的微加工技术不过关。

    愿意和大家讨论!
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  • leotron

    第1楼2006/11/16

    电极做成微阵列是大势所趋,这个讨论主题非常有意义,我愿意随后贴几篇与之相关的文章与大家分享。通常所说的生物传感器似乎只涉及一个检测单元,如一根电极。如果这样狭义地定义生物传感器,那么生物芯片的概念其实上就是生物传感器的“群体化”和“社会化”。高通量和大量数据信息的获取是生物芯片的一大特色,微阵列电极同样可以实现这一点,两者的区别只在检测方式上,目前的生物芯片多为荧光检测获得信息,而微阵列电极当然是通过电化学参数的检测了。
    我也没有听说过国内有哪家做微阵列电极的,可能版主quanbaogang会知道更多。我也同意潘兄所言,精密微加工技术不过关确是制约这一技术发展的原因之一,另外,我认为与电极微阵列相配套的测试方法远不够成熟。

    pancunxin 发表:如题,微阵列电极在生物芯片的研究中作用大不大?据我所知,目前国内还没有人能够生产微阵列电极(也许我孤陋寡闻,愿意讨教:各位有知道国内哪家有生产微阵列电极的吗?)

    前段时间和南京某大学的老师请教了一下微阵列电极的应用,好像在生物芯片的研究中用到还挺多的。据说国内不能生产是因为涉及到精密的微加工技术不过关。

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  • leotron

    第2楼2006/11/16

    这里有一个电极阵列的例子,由于我对它的理解有限,不能详细说明。

    图一:阵列中的一个电极单元及电路示意图。


    图二:3*3的电极微阵列示意图。


    图三:电极微阵列实物图。


    如图所示,每个电极单元都是我们熟知的三电极(工作电极,参比电极,对电极)系统,电极阵列的布局明晰可见。图三芯片实物图中集成了恒电位仪(Potentiostat)的功能.

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  • leotron

    第3楼2006/11/16

    第二例:酶增强DNA电化学生物传感器阵列。
    与上例类似,阵列中每个检测单元都为三电极系统,图示如下:


    该传感器阵列被用于检测微量的大肠杆菌(E.coli),电极修饰过程如下:

    a. 通过微加工技术制作作为工作电极的微反应器(reaction well,图中低凹部分),金(Au)为导电层,Si3N4/SiO2为绝缘层;
    b. 周围露出的Si表面被处理成具有憎水性,样品滴加到芯片上后,便能很好地集中到工作电极上,而不会附在电极周围
    憎水的部分,从而减少了生物分子在电极以外表面的非特异性结合。
    c. 通过巯基生物素(biotin-SH)在工作电极金表面自组装的途径,实现链亲和素(strepavidin)在电极上的固定。--实际上进行了两步自组装:
    1.Au|-S-biotin,biotin-SH通过-SH结合到金表面;2.Au|-S-biotin|strepavidin,biotin与strepavidin特异性结合。
    d. 固定具有特定序列的ssDNA探针,再与从大肠杆菌(E.coli)中提取出的目标DNA杂交,最后与标记探针DNA杂交。
    e. 连接辣根过氧化酶(HRP)的抗体分子结合到DNA上。
    f. 检测底物(E.coli)在工作电极上产生响应电流。

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  • eDAQ技术

    第4楼2006/11/17

    谢谢回复!

    那也就是说,要想测定微阵列电极上每个电极的电位\电流值,必须要使用多通道的恒电位仪了!如果微阵列电极是8*8的,岂不是至少需要64通道的恒电位仪了?!可是现在好像还没有商品化的如此多通道的恒电位仪啊!

    这么一分析,微阵列电极要接近实用,还要走好长的一段路。

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  • leotron

    第5楼2006/11/21

    恒电位仪集成在芯片上是否可行呢?以上两例微阵列电极都采用三电极测试系统,其它还有基于FET和CMOS的微阵列。

    pancunxin 发表:谢谢回复!

    那也就是说,要想测定微阵列电极上每个电极的电位\电流值,必须要使用多通道的恒电位仪了!如果微阵列电极是8*8的,岂不是至少需要64通道的恒电位仪了?!可是现在好像还没有商品化的如此多通道的恒电位仪啊!

    这么一分析,微阵列电极要接近实用,还要走好长的一段路。

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