时间飞行质谱生物芯片系统(MassARRAY® MALDI-TOF System)的基因检测技术:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱的工作原理:基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)技术的主要特点是,先通过PCR扩增目标序列,然后加入SNP序列特异延伸引物,在SNP位点上,延伸1个碱基。将制备的样品分析物与芯片基质共结晶,将该晶体放入质谱仪的真空管,而后用瞬时纳秒(10-9s)强激光激发,由于基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,核酸分子就会解吸附并转变为亚稳态离子,产生的离子多为单电荷离子,这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能,进而在一非电场漂移区内按照其质荷比率加以分离,在真空小管中飞行到达检测器。MALDI产生的离子常用飞行时间(Time-of-Flight,TOF)检测器来检测,离子质量越小,就越快到达。理论上讲,只要飞行管的长度足够,TOF检测器可检测分子的质量数是没有上限的。MASSARRAY SNP检测的质谱范围为5000 to 8500 Dalton。因为它是靠分子量而不是颜色来检测SNP,因此准确性非常高,达99.99%以上。
基因芯片分型系统(GeneChip® Genotyping System)的基因检测技术:Affymetrix公司开发的寡聚核苷酸原位光刻专利技术,利用此技术用很少的步骤可合成大量的DNA阵列。Affymetrix的原位合成技术可制作的点阵密度高达106~1010/cm2。首先使固相片基羟基化,并用光敏保护基团将其保护起来,然后选取适当的避光膜(mask)使需要聚合的部位透光,其他部位不透光。这样,当光通过避光膜照射到支持物上时,受光部位的羟基就会发生脱保护而活化,从而可以反应结合碱基。由于参与合成的碱基单体一端可以进行固相合成,另一端受光敏基团的保护,所以原位合成后,可进行下一轮的光照、脱保护和固相合成。循环下去,不断改变避光膜的透光位点,就可以实现在同一玻片上合成成千上万种预定序列的寡核苷酸探针。