[發明專利]核酸芯片、其制備方法及用途

有效

• 申請號: 200910210565.1
• 申請日: 2009-11-10
• 公開（公告）號: CN101696449B
• 公開（公告）日: 2017-05-17
• 發明（設計）人: 席建忠;黃巖誼
• 申請（專利權）人: 蘇州吉瑪基因股份有限公司
• 主分類號: C12Q1/68
• 分類號: C12Q1/68;C40B40/02;C40B40/06;C40B50/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及酶、微生物或者核酸分子的檢測領域。具體地說，本發明涉及可用于細胞遷移、細胞增值、細胞分化、細胞凋亡等功能基因篩選的核酸芯片、其制備方法及用途。

背景技術

RNA干擾(RNA interfering，RNAi)是由雙鏈RNA(double-stranded RNA，dsRNA)誘發引起同源mRNA高效特異性降解的現象，是生物界一種古老而且進化上高度保守的基因表達調控機制。1998年研究者發現在C.elegans或果蠅中注入dsRNA可特異性抑制基因表達，并將這種由dsRNA引發的抑制特定基因表達的現象成為RNAi。隨后RNAi的基礎研究和應用迅速成為生命科學的熱點領域之一。RNAi研究取得了突破性進展，被《Science》雜志評為2001年的十大科學進展之一，并名列2002年十大科學進展之首。兩位科學家也因此獲得了2006年諾貝爾生理或醫學獎。由于使用RNAi技術可以特異性剔除或關閉特定基因的表達，所以該技術已被廣泛用于探索基因功能和傳染性疾病及惡性腫瘤的基因治療領域。

RNA干擾技術沉默基因具備簡單、高效、快速等特點。根據實驗的要求，實現特定基因的沉默，可以使用化學合成的siRNA，也可以使用esiRNA，或者shRNA表達質粒，或者表達shRNA的病毒等不同形式核酸分子。因為絕大多數模式生物和人的全基因組序列完全已知，所以針對每一條基因，都可以方便地合成幾條對應的siRNA或構建幾個對應的shRNA質粒。近年來，有不同規模和形式的siRNA文庫已建立起來。Dharmacon，Ambion以及Sigma等公司甚至提供人、小鼠等生物的全基因組siRNA文庫，這使得大規模使用RNA干擾技術成為現實。近年來，利用siRNA文庫在全基因組篩選功能基因已經取得一些令人矚目的結果。但是，由于其昂貴的篩選成本和繁瑣的操作過程，大大限制了RNA干擾技術的進一步推廣和應用。

在研究如何降低siRNA生產成本的同時，科學家和企業家也致力于開發新的方法來降低siRNA文庫的使用成本。例如，幾個課題組最近開發一種所謂的反向轉染技術(Wheeler，D.et al.Nature Genetics Supplement，2005；Bailey，S.et al.Nature Methods，2006；Erfle，H.et al.Nature Protocols，2007)。簡單講，這種方法就是將化學合成的siRNA，或者將shRNA質粒，或者將表達shRNA的病毒通過點樣的方式固定在玻片表面，形成一個點陣列，然后直接在玻片表面上鋪長細胞。由于陣列中每個siRNA或者shRNA只能特異地轉染到一定區域的細胞內，不會形成相互污染。這樣使得在一個10厘米見方的玻璃片上制備出上千個siRNA點陣，能同時進行研究，因此大大降低地研究成本。這些方法同樣具有很多缺點。比如，細胞在玻片或硅片上長成一片，很難區分或辨別siRNA的點陣位置，對后期采集分析信號造成極大的困難；siRNA點陣之間的細胞也會對相鄰點陣中的細胞造成一定影響；而且，對一些細胞現象如遷移不適用。

發明內容

本發明的目的正是為了解決上述技術問題，提供一種新型的核酸芯片及其制備方法以及用途。

通過采用表面修飾手段和微納米技術，本發明不僅很好解決傳統反向轉染芯片的問題，還大大拓展它們的應用范圍，比如對細胞遷移等功能基因的篩選。

本發明所稱的“非生物相容性材料”是指細胞不能在該材料表面進行正常生長、增殖等活動的材料，若將細胞置于該材料表面培養，則細胞會產生明顯的凋亡或死亡。

“智能材料(intelligent materials or smart materials)”是指在溫度、pH值、化學、壓力、電荷、磁場等參數變化時，材料的物理或化學性會發生變化的所有材料，包括但不限于聚-N-異丙基丙烯酰胺(Poly(N-isopropylacrylamide))、聚乙烯基己內酰胺(Poly(N-vinylcaprolactam))、聚丙烯酸、聚丙烯腈、聚醚(Polyethylene-polypropyleneglycol，如BASF公司的F-87、F-88、F-108或F127)、聚氧丙烯-聚氧乙烯共聚物(Polyoxypropylene-polyoxyethylene Block Copolymer)、聚乙二醇-聚丙二醇共聚物(Polyethylene glycol polypropylene glycol block copolymer)、殼聚糖、海藻酸鈉，以及它們的衍生物或混合物。