神奇的生物芯片
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书名：《人体密码的破译》
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作者：刘植义、刘一婷、朱正歌
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出版社：河北科学技术出版社
简介
本书是一部科普读物，系统阐述基因信息解析技术与生命科学成果，旨在普及人类基因组计划相关知识，适合青少年及科普爱好者阅读。
生物芯片是以生物大分子（蛋白质和核酸）为主要材料制成的生物集成电路。制作生物芯片是运用微电子技术和生物分子的自组装技术，将一块微小芯片划分为成千上万个单元，并在每个单元的位置上组装不同的DNA、蛋白质或其他相关生物分子，从而形成生物分子的微列阵。这好像古代时候两军对垒，摆的八卦阵一样，其中有一定的阵势，摆布一些将领和士兵，在一定的位置上把守阵脚。所不同的是生物芯片是多维的立体陈列，像现代战争那样，海、陆、空三军立体作战。生物芯片利用生物分子的识别或生物分子相互作用原理，实现对生命相关信息的大规模并行检测。分子识别是生物体内分子相互作用的一种基本现象，如两条DNA单链根据碱基互补原则，相互缠绕，可以形成双链复合体；还有抗体和抗原可以产生特异性结合等。在生命体系中信息的读取、储存、复制、转录和翻译均通过分子识别的规则来进行，对于核酸，可通过碱基互补配对识别一个核酸分子的序列。芯片上每一种生物分子的作用相当于一种特殊的探针，用于检测特定的生物分子信息。假设生物芯片某单元上有一个DNA探针，它与待检测的样品进行杂交，如果杂交实验结束后，该探针显示杂交信号，则表示在样品中存在一段与探针互补的DNA序列。通过一个探针我们可以得到样品的部分信息，如果使用大量的相关探针就可以得到样品的全部信息。
为什么把生物芯片叫作“芯片”呢？其原因有二：一是因为芯片的每个单元有信息提取和信息转化的功能，类似半导体芯片；二是因为生物芯片采用与半导体芯片相似的制造技术，具有微型化、集成化的特点。
生物芯片有多种类型，其中基因芯片是目前研究最多、应用最广泛的一种。基因芯片实际上是由大量DNA探针所组成的微阵列，通过核酸杂交检测信息。我们可以在基因芯片上用多个探针分析一段DNA序列。我们也可以用一个探针检测样品中是否有特定的核酸序列。
利用基因芯片可以进行基因分析。同一种生物，其基因组从整体上来说是基本一致的，约有99.9%的基因组序列相同，然而正是由于0.1%序列的差别，才导致了个体与个体表型的差别。
像我们人类，不同的民族、不同个体都有46条染色体，都有相同的基因数目和分布，也有基本相同的核苷酸序列。然而人类基因组又是一个变异的群体，在长期进化的过程中，基因组DNA序列不断地发生变异，从而导致了不同种族、群体和个体基因组间的差异或多态性。DNA序列的变化是生物种群之间差异的根本原因，也是影响生物体正常状态和疾病状态的关键因素。高个与矮个的差别、健康人与遗传病人的差别等都是由于个体基因组存在着差异。当人类基因组测序计划完成以后，人们便会逐步关注不同人群、正常与疾病状态下DNA序列的变化。对这些基因型差异进行定位、识别以及分类有着重大意义，这是有针对性地预防和治疗疾病的基础，也是对个人遗传特征识别的依据。
利用基因芯片可以检查每个人DNA的特异性，根据基因的情况建立个人健康档案。可能在5至10年之后，每个人都可以用一小块基因芯片便捷、准确地了解自己的全部基因的缺陷。人们将知道自己或自己的儿女一生中肯定会得什么病，可能比别人更容易得什么病。他将知道10年或20年后他的健康状况。这样，可以及早防治各种疾病，预防衰老，延长寿命。
书名：《人体密码的破译》
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作者：刘植义、刘一婷、朱正歌
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出版社：河北科学技术出版社
简介
本书是一部科普读物，系统阐述基因信息解析技术与生命科学成果，旨在普及人类基因组计划相关知识，适合青少年及科普爱好者阅读。
生物芯片是以生物大分子（蛋白质和核酸）为主要材料制成的生物集成电路。制作生物芯片是运用微电子技术和生物分子的自组装技术，将一块微小芯片划分为成千上万个单元，并在每个单元的位置上组装不同的DNA、蛋白质或其他相关生物分子，从而形成生物分子的微列阵。这好像古代时候两军对垒，摆的八卦阵一样，其中有一定的阵势，摆布一些将领和士兵，在一定的位置上把守阵脚。所不同的是生物芯片是多维的立体陈列，像现代战争那样，海、陆、空三军立体作战。生物芯片利用生物分子的识别或生物分子相互作用原理，实现对生命相关信息的大规模并行检测。分子识别是生物体内分子相互作用的一种基本现象，如两条DNA单链根据碱基互补原则，相互缠绕，可以形成双链复合体；还有抗体和抗原可以产生特异性结合等。在生命体系中信息的读取、储存、复制、转录和翻译均通过分子识别的规则来进行，对于核酸，可通过碱基互补配对识别一个核酸分子的序列。芯片上每一种生物分子的作用相当于一种特殊的探针，用于检测特定的生物分子信息。假设生物芯片某单元上有一个DNA探针，它与待检测的样品进行杂交，如果杂交实验结束后，该探针显示杂交信号，则表示在样品中存在一段与探针互补的DNA序列。通过一个探针我们可以得到样品的部分信息，如果使用大量的相关探针就可以得到样品的全部信息。
为什么把生物芯片叫作“芯片”呢？其原因有二：一是因为芯片的每个单元有信息提取和信息转化的功能，类似半导体芯片；二是因为生物芯片采用与半导体芯片相似的制造技术，具有微型化、集成化的特点。
生物芯片有多种类型，其中基因芯片是目前研究最多、应用最广泛的一种。基因芯片实际上是由大量DNA探针所组成的微阵列，通过核酸杂交检测信息。我们可以在基因芯片上用多个探针分析一段DNA序列。我们也可以用一个探针检测样品中是否有特定的核酸序列。
利用基因芯片可以进行基因分析。同一种生物，其基因组从整体上来说是基本一致的，约有99.9%的基因组序列相同，然而正是由于0.1%序列的差别，才导致了个体与个体表型的差别。
像我们人类，不同的民族、不同个体都有46条染色体，都有相同的基因数目和分布，也有基本相同的核苷酸序列。然而人类基因组又是一个变异的群体，在长期进化的过程中，基因组DNA序列不断地发生变异，从而导致了不同种族、群体和个体基因组间的差异或多态性。DNA序列的变化是生物种群之间差异的根本原因，也是影响生物体正常状态和疾病状态的关键因素。高个与矮个的差别、健康人与遗传病人的差别等都是由于个体基因组存在着差异。当人类基因组测序计划完成以后，人们便会逐步关注不同人群、正常与疾病状态下DNA序列的变化。对这些基因型差异进行定位、识别以及分类有着重大意义，这是有针对性地预防和治疗疾病的基础，也是对个人遗传特征识别的依据。
利用基因芯片可以检查每个人DNA的特异性，根据基因的情况建立个人健康档案。可能在5至10年之后，每个人都可以用一小块基因芯片便捷、准确地了解自己的全部基因的缺陷。人们将知道自己或自己的儿女一生中肯定会得什么病，可能比别人更容易得什么病。他将知道10年或20年后他的健康状况。这样，可以及早防治各种疾病，预防衰老，延长寿命。