原始芯片数据

当说到存储信息，硬盘设备绝对无法同脱氧核糖核酸（DNA）相提并论。我们的遗传密码将数以亿计的千兆字节塞进重达1克的分子中，而仅仅1毫克的分子在将美国国会图书馆中的每一本藏书完全编码后还能够留下很多空地。当然迄今为止，这一切都仅仅停留在理论的层面上。然而在一项新的研究中，研究人员在不足1微微克（1克的一万亿分之一）的DNA中存储了一本遗传学教科书的内容——这一进展将使我们存储数据的能力发生革命性的变化。有一些研究团队一直尝试在活体细胞的基因组中书写数据。但这种方法存在着两个最大的不利条件。首先，细胞会死亡——你绝对不会想让自己的期末论文就这么烟消云散；其次，细胞会复制，进而引入新的突变以改变数据。为了绕开这些问题，由美国波士顿市哈佛医学院的合成生物学家George Church领导的一个研究小组，根本没有使用细胞便创建了一个DNA信息存档系统。事实上，研究人员用一台喷墨式打印机将化学合成的DNA短链嵌入到一个玻璃微芯片的表面。为了编码一个数字文件，研究人员将其分割为小的数据块，并将这些数据转化为DNA的“4字母表”，A、C、G和T——而非典型的数字存储媒介1和0。每个DNA片段同时包含有一个数字“条形码”，它记录了前者在原始文件中的位置。阅读这些数据需要一部DNA定序器和一台计算机以重新按顺序装配所有的片段，并将它们转化回数字格式。计算机同时还具有纠错功能——每块数据都将被复制上千次，通过将其与其他拷贝进行比对，任何小故障都能够得到识别与修复。为了验证这套系统，研究小组利用DNA芯片编码了Church曾参与编纂的一部遗传学教科书。结果很成功。研究人员在8月16日的《科学》杂志网络版上报告了这一研究成果。（来源：中国科学报 赵熙熙）

荧光芯片扫描仪 　　由于杂交时产生序列重叠，会有成百上千的杂交点出现在图谱上，形成极为复杂的杂交图谱。序列重叠虽然可为每个碱基的正确读出提供足够的信息，可提高序列分析的可靠性，但同时信息处理量也大大增加了。一般说来，这些图谱的多态性处理与存储都由专门设计的软件来完成，而不是通过对比进行人工读谱。用计算机处理即可给出目的基因的结构或表达信息。扫描一张10cm2的芯片大概需要2-6分种的时间。目前专用于荧光扫描的扫描仪根据原理不同大致分为两类：一是激光共聚焦显微镜的原理, 是基于PMT（photomultiplier tube，光电倍增管）的检测系统（另文介绍）；另一种是CCD（charge-coupled devices，电荷偶合装置）摄像原理检测光子。CCD一次可成像很大面积的区域，而以PMT为基础的荧光扫描仪则是以单束固定波长的激光来扫描，因此或者需要激光头，或者需要目的芯片的机械运动来使激光扫到整个面积，这样就需要耗费较多的时间来扫描；但是CCD有其缺点：目前性能最优越的CCD数字相机的成像面积只有16×12mm（像素为10μm），因此要达到整个芯片的面积20×60mm的话，需要数个数码相机同时工作，或者也可以以降低分辨率为代价来获得扫描精度不是很高的图像。由于灵敏度和分辩率较低，比较适合临床诊断用。 　　生产商业化扫描仪的公司包括：Genomic Solutions公司、Packard公司、GSI公司、Molecular Dynamics、Genetic Microsystems公司、Axon ?Instruments公司等。其中GSI Lumonics 公司ScanArray 系列一直是生物芯片扫描检测系统中的领头产品。2000GSI并入著名的Parkard公司后ScanArray的软、硬件都得到进一步加强。 　 ScanArray利用其专利的激光共聚焦光学系统，通过计算机控制，对生物芯片的荧光杂交信号进行全自动的扫描采集，并通过分析软件对数据结果进行定量分析。 　最高灵敏度高：0.1荧光分子/μm 　扫描精度可从5μm-50μm分级调整 　全范围扫描时间仅需5分钟，快速方便 　多达十种检测滤光片，涵盖所有生物芯片荧光染料的检测，适用于多种荧光标记探针 　　不同波长依次扫描避免交叉光污染　　扫描后的图像还需要进一步的处理，这要求一定的软件支持。现有的分析软件包括：Biodiscovery的ImaGene系列，Axon Instruments的GenePix系列，GSI的QuantArray等　　3. 基因芯片上各克隆荧光信号的分析原理 　　用激光激发芯片上的样品发射荧光，严格配对的杂交分子，其热力学稳定性较高，荧光强；不完全杂交的双键分子热力学稳定性低，荧光信号弱（不到前者的1/35~1/5），不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜，或落射荧光显微镜等检测到，由计算机软件处理分析，得用激光激发芯片上的样品发射荧光，严格配对的杂交分子，其热力学稳定性较高，荧光强；不完全杂交的双键分子热力学稳定性低，荧光信号弱（不到前者的1/35~1/5）（2），不杂交的无荧光。不同位点信号被激光共焦显微镜，或落射荧光显微镜等检测到，由计算机软件处理分析，得到到有关基因图谱。美国GSI ?Lumonics 公司开发出专专业基因芯片检测系统(ScanArray 系列),采用激光共聚焦扫描原理进行荧光信号采集，由计算机处理荧光信号，并对每个点的荧光强度数字化后进行分析。利用QuantArray软件包对扫描的荧光信号进行分析，比　　较每个克隆在不同组织间表达水平的差别。软件具体分析步骤如下： 　　首先，同时导入同一区域两个channel扫描的图像文件；将两个channel扫描的图像用不同的颜色显示并重叠；选择拟分析的区域，输入矩阵的行数及列数以及矩阵的个数等参数；在计算机给出的该区域信号图片上标定网格，使得网格中所包含的横线和竖线的交点个数同每个区域点样的克隆数相同，调整网格，使每个交点均位于点样克隆信号的中心；信号的中心确定后，计算机将自动以交点为中心，按照设定的半径圈定各克隆，并将其内部区域作为待分析的信号，同时在圈定的各克隆周围再按照预设的值圈定一定范围的区域，将该区域内的信号作为背景噪音；计算机分析每个克隆扣除背景噪音后的信号强度，并按照不同的要求对数据进行分析；利用GenePie方式对两个channel信号的进行定量比较分析，此时计算机根据各克隆两个channel扫描的信号，以饼图的形式给出两个channel信号强度的相对比例，同时可以逐个克隆读取计算机分析出的两个channel信号的值及所占的比例，进而确定各克隆在两种组织间的表达差异。　　4. Microarray数据分析 　　Microarray数据分析简单来说就是对Microarray高密度杂交点阵图象处理并从中提取杂交点的荧光强度信号进行定量分析，通过有效数据的筛选和相关基因表达谱的聚类，最终整合杂交点的生物学信息，发现基因的表达谱与功能可能存在的联系。 　　Microarray数据分析主要包括图象分析(Biodiscovery Imagene 4.0\Quantarray分析软件)、标准化处理（normalization）、Ratio值分析、基因聚类分析（Gene Clustering）。 　　1. 图象分析：激光扫描仪Scaner得到的Cy3/Cy5图象文件通过划格（Griding），确定杂交点范围，过滤背景噪音，提取得到基因表达的荧光信号强度值，最后以列表形式输出。 　　2. 标准化处理（Normalization）：由于样本差异、荧光标记效率和检出率的不平衡，需对cy3和cy5的原始提取信号进行均衡和修正才能进一步分析实验数据，Normalization正是基于此种目的。Normalization的方法有多种：一组内参照基因（如一组看家基因）校正Microarray所有的基因、阳性基因、阴性基因、单个基因。 　　3. Ratio分析(Ratio Analysis)：cy3/cy5的比值，又称R/G值。一般0.5-2.0范围内的基因不存在显著表达差异，该范围之外则认为基因的表达出现显著改变。由于实验条件的不同，此域值范围会根据可信区间有所调整。处理后得到的信息再根据不同要求以各种形式输出，如柱形图、饼形图、点图、原始图象拼图等。将每个Spot的所有相关信息如位标、基因名称、克隆号、PCR结果、信号强度、Ratio值等自动关联并根据需要筛选数据。每个Spot的原始图象另存文件，可根据需要任意排序，得到原始图象的拼图，对于结果分析十分有利。 　　4. 聚类分析(Clustering Analysis)：实际是一种数据统计分析。通过建立各种不同的数学模型，可以得到各种统计分析结果，确定不同基因在表达上的相关性，从而找到未知基因的功能信息或已知基因的未知功能。Gene Clustering就是根据统计分析原理，对具有相同统计行为的多个基因进行归类的分析方法，归为一个簇的基因在功能上可能相似或关联。目前以直观图形显示GeneCluster结果的程序已有人开发出来，可将抽象的数据结果转化成直观的树形图，便于研究人员理解和分析。　　尽管基因芯片技术受到了广泛关注，但在基因表达谱分析中起着关键作用的生物信息学却没能引起大家的足够重视，认为简单人工处理一下原始数据就可以得到有价值的生物学信息，大量有价值的信息就这样被浪费和湮没了。可以肯定地说，没有生物信息学的有效参与，基因芯片技术就不能发挥最大效能。加大基因芯片技术中生物信息学的研究开发力度已成为当务之急。国内外已经进行了有益的尝试，初步开发出供芯片平台管理实验数据的软件包，就目前实际情况来看，生物信息学在基因芯片研究开发中介入的程度已经越来越深，主要涉及基因表达信息分析管理系统及其分析工具和分析方法，简单概括为以下几个方面：

[color=#333333]金鉴实验室全国独家提供[/color][color=#333333]LED[/color][color=#333333]灯具[/color][color=#333333]芯片[/color][color=#333333]品牌鉴定，国 家级资质服务平台，提供LED灯具招标项目的技术[/color][color=#333333]参数[/color][color=#333333]测试和验收服务。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]24小时服务热线：（微信同号）18814096302 周工[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]LED灯具最核心的是芯片，直接决定了灯具的性能！然而某些不良商家利用客户的不专业，从成本上面考虑，使用工艺不够稳定的厂家的芯片，然后号称Cree、欧司朗、日亚或晶元的芯片，使客户用高单价买到低品质的产品造成直接经济损失，并对LED灯具造成严重的品质隐患。在这里，我们要提到Cree是一个被冒充最多的知名品牌。这是因为CREE的芯片质量好但其[/color][color=#333333]结构[/color][color=#333333]和生产工艺复杂，在价格上很高，所以冒充起来利润空间很大。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]针对这一市场现象，金鉴实验室LED品质实验室推出"led芯片来源鉴定"的业务，针对市场上冒充大厂芯片，换品牌等现象，见招拆招，帮助LED采购者购买到真正的原厂芯片。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]业务内容:[/color][color=#333333] [/color][color=#333333](1)金鉴实验室的LED芯片数据库收纳了众多国内外厂家芯片的[/color][color=#333333]资料[/color][color=#333333]，数据全面、准确、更新快。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333](2)每款LED芯片的规格、外观都是厂家的[/color][color=#333333]专利[/color][color=#333333]。越来越多的厂家芯片外观和整体尺寸类似，但在细节处存在独有的特点和专利。金鉴通过检索和匹配，可以确认芯片型号、生产厂家，有助于灯具厂家提高品控质量和效率。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333](3)快速鉴定，从收到样品到出具鉴定报告，只需要2天时间。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154709g3siujss3hv6ni6c.png.thumb.jpg[/img][/align][color=#333333]案例：深圳某采购商送测灯珠样品，希望金鉴实验室可以查找出灯珠芯片的生产厂家和型号，确定是否与供应商的宣传信息一致。金鉴实验室对样品开封，用扫描电镜测量芯片的尺寸。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][color=#333333]芯片微小区域的尺寸会影响芯片的鉴定；因为越来越多的厂家芯片外观和整体尺寸类似，只有在细节处才存在独有的特点和专利，所以尺寸数据必须包含芯片的每个细节。相比[/color][color=#333333]光学[/color][color=#333333]显微镜[/color][color=#333333]，SEM可以提供更高的分辨率和更大的景深，能够更清晰地观察样品的细节，尺寸测量更精确。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154710kazt87az8n87a5xi.png.thumb.jpg[/img][/align][align=center]扫描电镜（SEM） X600倍率测量电极尺寸[/align][color=#333333] [/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154710icfbtc7ase7qccbf.png.thumb.jpg[/img][/align][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154711a1m55uz57u7un6um.png.thumb.jpg[/img][/align][align=center]SEM X700和X1000倍率测量芯片[/align][color=#333333] [/color][color=#333333]在获得样品芯片的详细尺寸后，金鉴实验室通过检索与匹配，在众多芯片厂家提供的产品数据中找到了Cree公司的CxxxEZ900系列；样品芯片的尺寸符合符该系列的规格要求。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154712vdglihv50yddl5dh.png.thumb.jpg[/img][/align][align=center] [img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154712ev3z9v664fuuoj4t.png.thumb.jpg[/img][/align][color=#333333] [/color][color=#333333]如果客户有进一步要求，金鉴还可以通过比较分析芯片截面结构来鉴定厂商来源。[/color][color=#333333] [/color][color=#333333] [/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154713e6ise63f2mhioamd.png.thumb.jpg[/img][/align][align=center]Cree某款芯片截面结构图[/align][align=center][/align][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154713f00q58shom48hs4m.png.thumb.jpg[/img][/align][color=#333333][/color][align=center][img]http://bbs.eeworld.com.cn/data/attachment/forum/201908/20/154714pnonj19fpulcf648.png.thumb.jpg[/img][/align][color=#333333] [/color][color=#333333]led芯片内部结构图，大功率LED芯片的辨别方法，辨别晶元芯片，灯珠真伪辨别方法，辨别芯片真假的方法，晶元芯片知多少，三安芯片和晶元的区别，三安光电PK晶元[/color][color=#333333]光电[/color][color=#333333]，咋样辨别LED芯片的好坏，辨别大功率LED芯片，芯片LED性能的鉴定方法，鉴定真假芯片，晶元芯片，晶元芯片结构，三安芯片，led芯片结构[/color]