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糖芯片的作用原理

编辑:南京科瑞芯生物科技有限公司时间:2022-01-04

生物芯片现已成为快速、高效、高通量取得相关信息的重要手段。随着糖生物学及糖组学研究的进展,一种全新的生物芯片--糖芯片正逐渐发展,并开始成为糖生物学及糖组学新的研究手段。由单糖、寡糖或多糖等与蛋白质或脂类连接形成的糖化合物广泛地存在于生物体中,在生命活动中具有非常重要的意义。细胞表面的糖化合物不仅在正常细胞的识别、细胞黏附和细胞间信号传导等方面具有重要作用,而且在细胞病变、病原感染等研究方面亦有重要意义。例如细胞癌变过程通常表现为细胞表面糖化合物结构和活性等的改变;病毒通过识别宿主细胞表面糖化合物而侵入细胞;细菌通过结合细胞表面糖化合物来黏附宿主细胞。因此可以通过监控细胞表面糖化合物结构和活性等的改变来研究细胞的病变过程。

然而,由于多糖分子在其组成单糖数目上的差别,糖分子立体构型的差异和分子间糖苷键类型的不同,以及糖链生物合成的复杂性等原因,使得糖的研究困难重重。糖芯片的出现为糖生物学研究增加了一种强有力的分析手段。糖芯片检测样品用量少、高通量,数千份不同组分的样品可以在很小的一块芯片上平行完成,因而可大大提高糖化学研究的速度和效率。将人工合成糖或天然糖通过共价或非共价作用固定于玻璃片、聚苯.乙.烯片和硝酸纤维素膜等基质_上制备成糖芯片,可用于鉴定糖识别蛋白、糖蛋白结合特异性、检测病原体和筛选药物作用靶标等多个领域。

许多细胞间的作用与细胞表面糖缀合物的多个作用点之间化学键的同时作用有关,从而使得作用力与单个化学键相比对糖分子结构的特异性提出更高要求”。然而,由于生物分子结构的复杂性使得许多糖蛋白质分子特异作用的机制并不清楚。随着DNA芯片和蛋白质芯片在生物和医学研究领域中广泛应用,高通量、微样品的芯片分析方法得到更深入的扩展。基于糖蛋白特异作用而制备的糖芯片开始引起人们研究的兴趣。糖芯片是将多个不同结构的糖分子通过共价或非共价作用固定于经化学修饰的基质上,进而对糖蛋白等待测样品或糖分子探针本身进行测试、分析的手段。与芯片上糖探针存在特异作用的样品分子会被吸附,其他无特异作用的分子则在清洗液的冲洗下被洗掉。通过荧光染色等检测方法可以简单、快速地筛选出存在特异作用的分子,从而在分析糖蛋白结构和作用等方面起到重要作用。


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