高通量生物芯片的发展潜力文献综述

 2023-01-29 20:22:41

开题报告内容:(包括拟研究或解决的问题、采用的研究手段及文献综述,不少于2000字)

利用生物芯片探针研究样品内特定成分含量的研究技术,已经在全世界范围内有过很多的研究和应用。但是相比之下都是专一性比较强的生物芯片,换言之就是地通量芯片。比如我们要测量血清中的运铁蛋白受体(sTfR)含量,我们就要找来专门测定运铁蛋白受体的生物芯片。不过这种芯片的制作成本着实不匪,所以每次去花一个大价钱制造一个只能测定一种生物指标的芯片,实在不是一条可持续性发展的道路。所以无论是从节约成本的角度考虑,还是从事物发展的基本规律,即从简单到复杂,我们都对高通量生物芯片的诞生和进一步完善充满的憧憬。

所谓高通量生物芯片,是指在一个体积与原先生物芯片相仿的芯片母板上,植入更多的探测针头,这样就能实现单位体积上承载更多的生物探头,即高通量生物检测芯片。这样既可以节约许多科研经费,又可以省去很多科研时间,并且可以对样品进行一个比较全面的测定和评估。不过我们面对了三个比较主要且关键的问题。高通量生物芯片的发展前景好坏与否,就要看这三个问题解决地如何。

第一个问题,当多个测定探头结合在一个生物芯片母板上时,彼此之间会不会影响各自的测定精准度?就算影响的话,会有多么大的影响?

我们知道,当只有一个单一变量的时候,什么事情都比较好解决。只要控制好影响着一个单一变量的因素,我们就能比较容易地控制这个变量的精确度及走向。但是当出现两个或两个以上的变量时,我们就不得不考虑骤然间增多的许多影响因素。比如测血清铁蛋白(SF)的生物探针,在摄氏温度40度时有其最佳的生物精确度,但是测定运铁蛋白受体的探针(sTfR)的最佳工作温却是摄氏温度45度,这个问题我们应该怎么面对呢?是改进彼此的最适工作温度,还是直接转变测定机理?怎样做会更省时间,更省经费呢?

第二个问题,将多种测定探头合在一个母板上所花销的经费,会不会比单独制作专一探针更贵呢?

单一制作母板是会花掉许多母板的钱,可是将许多探头合在同一个母板上,就不需要花掉很多经费了吗?如果这些为了将不同生物探针融合在同一张母板上的花费,远超过单一制作母板的经费,那我们是不是就要思考高通量生物芯片的实际应用价值了呢?所以我们打算在调查完两者的花费后,再在某些细节上进行小小的改动,以便更好地实现我们的科研价值。

第三个问题,高通量生物芯片会不会增加实验的操作难度?

这个问题在国内可能还没有太多的人进行思考和研究,所以没有太多可借鉴的经验。不过没有关系,我们也经历过高通量生物芯片的开发过程,所以对其操作规范和操作理念也有一定的了解。我们打算对单一通量芯片和高通量芯片的SOP操作进行细致对比,并对其进行一个可实施性评价。

1.拟研究的问题

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