[发明专利]微阵列芯片检测中核苷酸序列的颗粒标记方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微阵列芯片检测中核苷酸序列的颗粒标记方法。

背景技术

近几年微阵列芯片技术的发展使得高通量地并行分析成千上万的分子相互作用成为可能。DNA微阵列芯片方法已被广泛使用，包括基因表达分析、突变分型、单核苷酸多态性（SNP）、短串联重复序列（STR），对药物开发、疾病诊断和司法鉴定起到重要作用。固定于微阵列芯片的特定核苷酸探针，充当解码工具，通过空间上不同的位置把溶液中并行反应产生的多个靶标分子加以区别。这些探针甚至可以是通用探针，比如通用芯片上经过设计与人工合成的人造标签（Tag）序列或者相互补的序列。微阵列芯片方法与多重PCR结合在一起，可用于检测SNP与基因突变，包括碱基删除、插入、以及长片段缺失，适用于常规的遗传和诊断实验室开展。

与此同时，蛋白芯片和化学芯片也已经发展成为蛋白质组学领域两个重要的工具。结合多重PCR方法，特定的蛋白质、抗体、小分子化合物、多肽及碳水化合物都可以固定在固体表面形成微阵列芯片，类似于DNA微阵列芯片。这些分子的微阵列芯片可以用于分析单一的分子组成或者复杂的分子组成。

待检样本和固定在微阵列芯片表面的探针之间的相互作用可以通过多种方法加以检测。通常情况下，微阵列芯片的检测方法有基于荧光、化学发光或酶联标记的光学检测方法，基于酶标记、二茂铁标记或其他电活性标记的电化学检测方法，以及基于表面等离子共振技术或微天平分析技术的无标记的检测方法。为了进一步简化分析步骤和减少对仪器设备的依赖，磁珠标记方法也被采用，其结果可以用基于电荷耦合器件（CCD）的相机、摄像机或低倍显微镜进行成像分析，而且交叉反应和非特异性吸附能通过磁场或流体来快速地加以消除。用磁珠检测微阵列杂交DNA开辟了一条新的途径，在不需要对溶液中DNA的浓度进行精准的同时，实现常规的杂交试验。

荧光分子的应用提高了靶标分子与微阵列芯片结合的检测能力，当荧光分子同目标分子绑定后，显示出了不同的信号强度和发射光谱。将荧光分子标记在特异扩增靶标片段的引物上，通过不对称聚合酶链反应（PCR）富集靶标核酸片段，在各种SNP位点和基因突变的检测方面已得到了广泛的应用。但对于少量的临床样本，检测精度极端重要，单步不对称PCR由于其较低的灵敏度不能完成少量样品的检测。对于其他类型的检测同样也会因样本量太少无法获得足够的荧光信号强度，从而导致无法得到相应的检测结果。

以前的工作中提到的另一种方法是采用微球，优选顺磁性微粒，由于其易于处理和良好的生物相容性，能够使灵敏度进一步提高。通过对微球和标记了荧光的靶标分子进行修饰，便可以使荧光标记分子可以耦合到磁珠上，这样每一个磁珠同时偶联大量的荧光分子，从而获得较高强度的发光能力的个体与微阵列芯片上面的探针进行杂交，从而获得对靶标分子的检测结果。目前这种方法主要应用于核酸分子检测当中，采用聚合酶链反应（PCR）进行靶标分子的富集，在进行聚合酶链反应（PCR）过程中所添加到引物均进行了荧光分子和能与顺磁性微粒相结合的化学修饰的双标记，以达到获得荧光信号的目的。

现有技术是将荧光分子标记在每一个靶标分子上，如：聚合酶链反应（PCR）过程中添加的引物均进行了荧光分子和能与顺磁性微粒相结合的化学修饰的双标记，这种标记方法，检测成本过高，在富集靶标核酸分子方面也存在一定的抑制作用。理论上，靶标分子均需进行相应的化学修饰，以便能够与顺磁性微粒相偶联，而在对靶标分子进行荧光标记可以采用不同方式来实现，并非是要全部并直接的将荧光分子标记到靶标分子上。

发明内容

本发明的目的是提供一种微阵列芯片检测中核苷酸序列的颗粒标记方法。

本发明提供了一种在利用微阵列芯片检测靶标分子的方法中对靶标分子进行标记的方法，该方法涉及到微阵列芯片和靶标分子；微阵列芯片上连接有若干种探针；靶标分子是若干种靶标分子的混合物，每种靶标分子中含有能与芯片上的某种探针结合的序列、还含有待测靶标位点的序列，一种靶标分子对应一种探针；

该方法包括如下步骤：颗粒表面包被上若干个功能基团，记作功能化颗粒；每种靶标分子都标记有修饰基团，记作修饰化靶标分子；所述功能基团与所述修饰基团能够相互作用；利用功能化颗粒和发光基团使每种修饰化靶标分子都能发光，从而实现对靶标分子的标记。

上述方法中，所述利用功能化颗粒和发光基团使每种修饰化靶标分子都能发光的方法为如下（1）-（5）中任一所述的方法：