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糖芯片的作用原理

編輯:南京科瑞芯生物科技有限公司時間:2022-01-04

生物芯片現已成為快速、高效、高通量取得相關信息的重要手段。隨著糖生物學及糖組學研究的進展,一種全新的生物芯片--糖芯片正逐漸發展,并開始成為糖生物學及糖組學新的研究手段。由單糖、寡糖或多糖等與蛋白質或脂類連接形成的糖化合物廣泛地存在于生物體中,在生命活動中具有非常重要的意義。細胞表面的糖化合物不僅在正常細胞的識別、細胞黏附和細胞間信號傳導等方面具有重要作用,而且在細胞病變、病原感染等研究方面亦有重要意義。例如細胞癌變過程通常表現為細胞表面糖化合物結構和活性等的改變;病毒通過識別宿主細胞表面糖化合物而侵入細胞;細菌通過結合細胞表面糖化合物來黏附宿主細胞。因此可以通過監控細胞表面糖化合物結構和活性等的改變來研究細胞的病變過程。

然而,由于多糖分子在其組成單糖數目上的差別,糖分子立體構型的差異和分子間糖苷鍵類型的不同,以及糖鏈生物合成的復雜性等原因,使得糖的研究困難重重。糖芯片的出現為糖生物學研究增加了一種強有力的分析手段。糖芯片檢測樣品用量少、高通量,數千份不同組分的樣品可以在很小的一塊芯片上平行完成,因而可大大提高糖化學研究的速度和效率。將人工合成糖或天然糖通過共價或非共價作用固定于玻璃片、聚苯.乙.烯片和硝酸纖維素膜等基質_上制備成糖芯片,可用于鑒定糖識別蛋白、糖蛋白結合特異性、檢測病原體和篩選藥物作用靶標等多個領域。

許多細胞間的作用與細胞表面糖綴合物的多個作用點之間化學鍵的同時作用有關,從而使得作用力與單個化學鍵相比對糖分子結構的特異性提出更高要求”。然而,由于生物分子結構的復雜性使得許多糖蛋白質分子特異作用的機制并不清楚。隨著DNA芯片和蛋白質芯片在生物和醫學研究領域中廣泛應用,高通量、微樣品的芯片分析方法得到更深入的擴展?;谔堑鞍滋禺愖饔枚苽涞奶切酒_始引起人們研究的興趣。糖芯片是將多個不同結構的糖分子通過共價或非共價作用固定于經化學修飾的基質上,進而對糖蛋白等待測樣品或糖分子探針本身進行測試、分析的手段。與芯片上糖探針存在特異作用的樣品分子會被吸附,其他無特異作用的分子則在清洗液的沖洗下被洗掉。通過熒光染色等檢測方法可以簡單、快速地篩選出存在特異作用的分子,從而在分析糖蛋白結構和作用等方面起到重要作用。


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