蛋白芯片技术解析

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人类基因组 测序计划完成之后，科学家们凭借良好的DNA芯片及坚实的生物信息">生物信息学平台可以全面地了解生命细胞系统。然而在不同的细胞生理

状态下，细胞内蛋白表达 及蛋白的功能存在着差异，细胞蛋白质组存在着差异。而且多种因素影响着细胞在不同环境下的生理状态，比如，细胞信号分子，细胞间及细胞与基质的相互作用等等。细胞内调控通过调节mRNA转录水平，蛋白表达水平，以及蛋白的修饰与定位，控制着蛋白的功能，决定着细胞生理状态。
在这种情况下，一些实验技术已被用来进行生命细胞系统中蛋白成分的分析研究。然而这些技术还不能进行细胞内高度复杂且高度动态变化（变化范围达107级）的蛋白表达的研究。如今被广泛应用的可同时检测大量蛋白成分的分析技术是二维凝胶电泳 （2D-PAGE）。但其面临着诸多的检测缺陷，比如：较弱的样品检测结果，较窄的动态检测范围以及不能对疏水、极酸或极碱的小蛋白分子进行检测分析等等。作为二维凝胶电泳（2D-PAGE）的替代方法，多层色谱分析方法被用于分离蛋白样品成分，降低样品中复杂物质的含量，以进行大规模色谱蛋白鉴别分析。这项分析方法包括了多层蛋白识别技术和多种亲和捕捉色谱法，如：同位素亲和标记和金属螯合物亲和标记等。
虽然蛋白质组的分析技术有了巨大发展，一种新的能全面进行蛋白质组研究的技术是相当有必要的。芯片技术恰能很好地满足进行蛋白质组全面研究的要求，它具有强大的监视细胞内基因表达，研究蛋白与大量潜在相关分子相互作用的功能。
从DNA芯片到蛋白芯片
蛋白芯片是指将大量蛋白质分子按预先设置的排列固定于一种载体表面行成微阵列，根据蛋白质分子间特异性结合的原理，构建微流体生物化学分析系统，以实现对生物分子的准确、快速、大信息量的检测。
虽然早在上世纪80年代早期Roger Ekin在他的环境物质理论中描述了蛋白芯片的技术原理，但直到基因组和蛋白组研究领域中取得显著成就后微芯片检测技术才得到了极大的关注。只需在一个平面上进行一次试验，就可对上千个细胞生物学参数实施测定的可能性，为建立蛋白质组全面检测分析工具提供了完美的解决方案。DNA芯片具有良好的杂交系统，能通过一次反应试验分析出细胞的全部转录系统。由于细胞内的mRNA和蛋白质没有绝对的相互对应关系，要解决基因组和蛋白质组研究之间的差异问题需要有其它可以直接分析检测蛋白特性的高通量技术。在过去的几年中，不同的高通量分析检测技术平台已经建立，而且微芯片技术的发展已经超出了DNA芯片技术，基于大量不同样品的蛋白芯片检测已有了相关报道。
蛋白芯片基本原理：
蛋白芯片与基因芯片的原理相似。不同之处有，一是芯片上固定的分子是蛋白质如抗原或抗体等。其二，检测的原理是依据蛋白分子、蛋白与核酸、蛋白与其它分子的相互作用。