簡(jiǎn)介

　　美國(guó)Affymetrix 公司是基因芯片產(chǎn)業(yè)*，早在1989年就研制出了世界首張基因芯片。其開發(fā)的寡核苷酸原位光刻合成技術(shù)(light-controlled in situ synthesis of DNA microarrays)，是目前zui高密度的芯片制備技術(shù)。Affymetrix 公司以其完備的芯片設(shè)計(jì)，穩(wěn)定可靠的分析結(jié)果和強(qiáng)大的生物信息學(xué)分析能力，幫助研究人員在短時(shí)間內(nèi)獲得大量可靠的結(jié)果，為后續(xù)研究提供重要的線索和幫助。目前用Affymetrix芯片發(fā)表的科學(xué)文章現(xiàn)已多達(dá)24319篇（截至2011年12月29日），多篇文章發(fā)表在nature、science、cell等高級(jí)別的學(xué)術(shù)刊物上。

GeneChip系統(tǒng) 

　　Affymetrix GeneChip生物芯片檢測(cè)系統(tǒng)，是由高密度GeneChip芯片和試劑，雜交、掃描儀器，數(shù)據(jù)處理和分析工具組成的一整套檢測(cè)平臺(tái)，是世界上*種經(jīng)歐盟和美國(guó)FDA審批的可用作體外診斷的芯片系統(tǒng)。

平臺(tái)設(shè)備 
　　Affymetrix GeneChip芯片系統(tǒng)的硬件平臺(tái)由高度自動(dòng)化的流體工作站、高通量芯片掃描儀，和相關(guān)探針序列描述和注釋數(shù)據(jù)庫等組成。高度自動(dòng)化的處理減少手工操作時(shí)間，提高了數(shù)據(jù)重復(fù)性。配合使用不同類型的芯片，Affymetrix GeneChip芯片系統(tǒng)可用于RNA和DNA檢測(cè)的多方面的應(yīng)用研究。
 
原位光刻合成技術(shù) 
　　Affymetrix芯片采用原位光刻技術(shù)和嚴(yán)格的流程控制合成高密度基因芯片，可以在每平方厘米基片上合成超過400萬的探針。
　　Affymetrix原位光刻合成技術(shù)的原理：先將基片支持物(wafer)羥基化，并用對(duì)光敏感的保護(hù)基團(tuán)將羥基基團(tuán)保護(hù)起來。然后選取特制的光刻掩膜(photolithographic mask)覆蓋在基片上，遮擋不需要合成的部位，暴露需合成部位。當(dāng)光通過蔽光膜照射到基片上，需要合成探針的部位透光，受光照射部位的羥基脫保護(hù)而活化。加入3’端活化(5’羥基末端連接光敏保護(hù)基團(tuán))的單一一種核苷酸單體底物后，發(fā)生偶聯(lián)反應(yīng)。在一輪反應(yīng)之后更換另一張光掩膜控制活化區(qū)域，并換另一種核苷酸單體實(shí)現(xiàn)在待定位點(diǎn)合成預(yù)定序列寡聚體。光掩膜設(shè)計(jì)和嚴(yán)格的工藝流程使制造的芯片具有高質(zhì)量、高重復(fù)性和*性，也確保了芯片上探針合成的*密度。

                              
*的表達(dá)譜PM-MM 探針設(shè)計(jì) 
　　Affymetrix芯片采用*的PM-MM探針設(shè)計(jì)方式，即針對(duì)每段參考序列設(shè)計(jì)一對(duì)25-mer探針，其中一個(gè)是*匹配（perfect match, PM）探針，另一個(gè)是靠近序列中間的錯(cuò)誤位點(diǎn)匹配（mismatch, MM）探針。檢測(cè)時(shí)將每對(duì)PM-MM探針的檢測(cè)信號(hào)綜合起來，這樣有助于區(qū)分特異性結(jié)合與非特異性結(jié)合的靶片段，從而提高探針靈敏度和特異性。這種PM- MM設(shè)計(jì)對(duì)于在復(fù)雜序列背景樣品中低豐度表達(dá)產(chǎn)物的檢測(cè)中有明顯優(yōu)勢(shì)。同時(shí)，使用多個(gè)探針來檢測(cè)轉(zhuǎn)錄本或SNP等，有效減少了探針雜交非專一性的影響，并通過合適的算法獲得更為有力的數(shù)據(jù)。
 

廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域 
　　Affymetrix公司芯片產(chǎn)品非常豐富，目前可以提供生命科學(xué)研究和醫(yī)學(xué)研究的二十多種生物物種的全基因組表達(dá)譜芯片，以及十幾種模式植物、農(nóng)作物以及微生物全基因組表達(dá)譜芯片。
基因表達(dá)研究方面，GeneChip芯片被業(yè)界廣泛采用，可研究的物種十分豐富，廣泛用于發(fā)現(xiàn)新的信號(hào)通路、疾病分型、驗(yàn)證藥物作用位點(diǎn)、證明作用機(jī)制、分析毒性反應(yīng)等多個(gè)領(lǐng)域。Affymetrix全面分析人、小鼠、大鼠全部Exon表達(dá)的基因芯片，用于分析同一個(gè)基因不同轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物；推出人、小鼠、酵母菌、線蟲、果蠅的Tiling芯片，可用于分析基因組DNA上所有可以被轉(zhuǎn)錄的部分，發(fā)現(xiàn)新轉(zhuǎn)錄本，掃描基因組甲基化修飾位點(diǎn)，染色質(zhì)修飾位點(diǎn)等。
　　在DNA研究方面，GeneChip芯片同樣有著不俗成績(jī)，SNP分型芯片在全基因組掃描、腫瘤基因組學(xué)、致病基因分型和藥代動(dòng)力學(xué)相關(guān)基因分型方面得到廣泛應(yīng)用。另外高密度的重測(cè)序芯片使得特定區(qū)域的基因序列分析成為可能。
　　Affymetrix公司芯片在目前的公共數(shù)據(jù)庫（如GEO）中積累了大量數(shù)據(jù)結(jié)果，和其他的生物芯片平臺(tái)相比，Affymetrix芯片平臺(tái)能夠提供更大量的比較數(shù)據(jù)以滿足生物信號(hào)通路分析和目標(biāo)靶分子等深入研究的需要。同時(shí)，豐富的商業(yè)軟件和免費(fèi)軟件為Affymetrix芯片系統(tǒng)構(gòu)建了相應(yīng)分析平臺(tái)，使得個(gè)性化數(shù)據(jù)分析成為可能，也大大促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的交流。

GeneTitan系統(tǒng) 
Affymetrix GeneTitan系統(tǒng)是全自動(dòng)高度集成的芯片工作站，使用類似于96孔板形式的芯片板，其中每一塊方形芯片大約占據(jù)了96孔板一個(gè)孔的面積，一塊芯片板可包含16，24或96塊芯片，從而實(shí)現(xiàn)多樣本高通量檢測(cè)。GeneTitan系統(tǒng)非常適合于需要進(jìn)行多樣品高通量檢測(cè)的情形，例如大量樣品的GWAS研究，可以有效地控制檢測(cè)成本。

平臺(tái)設(shè)備 
　　Affymetrix GeneTitan系統(tǒng)是全自動(dòng)高度集成的芯片工作站，該系統(tǒng)將從雜交到掃描的實(shí)驗(yàn)全過程中用到的雜交爐、流體工作站和CCD掃描成像設(shè)備整合為一臺(tái)儀器，使用類似于96孔板形式的芯片板，將芯片板放入GeneTitan系統(tǒng)后，芯片的雜交、洗滌、掃描幾乎無需人工干預(yù)，全部可以由機(jī)器自動(dòng)完成。
 
 
檢測(cè)原理 
以Axiom基因分型芯片檢測(cè)為例，圖示如下。表達(dá)譜芯片檢測(cè)與GeneChip系統(tǒng)相同。

 
技術(shù)優(yōu)勢(shì) 
高通量多樣本檢測(cè)：有16、24、96三種規(guī)格芯片，滿足中等到高通量多種需求。
快速、自動(dòng)化檢測(cè)：實(shí)現(xiàn)從雜交到掃描的全自動(dòng)芯片處理；縮短手工操作時(shí)間：手工操作時(shí)間縮減為30分鐘；掃描一張芯片時(shí)間少于5分鐘。
重復(fù)性高：全自動(dòng)操作，減少了雜交、洗滌和掃描中的人為誤差。
產(chǎn)品列表

GeneAtla系統(tǒng)
　　
　　AffymetrixGeneAtlas系統(tǒng)是面向生物學(xué)家的微陣列服務(wù)個(gè)人工作站，采用全新的芯片制式：條形（strip）芯片，一條芯片上有4個(gè)點(diǎn)陣，可以同時(shí)處理4個(gè)不同的樣品，提高了表達(dá)譜芯片的通量。GeneAtlas系統(tǒng)和array strips芯片為表達(dá)譜檢測(cè)提供了一個(gè)經(jīng)濟(jì)的解決方案。
平臺(tái)設(shè)備
　　Affymetrix GeneAtlas是*款個(gè)人型臺(tái)式芯片系統(tǒng)，包括高度整合的流體工作站和掃描儀，能同時(shí)處理四個(gè)樣品。


技術(shù)原理
　　Affymetrix GeneAtlas表達(dá)譜檢測(cè)原理與經(jīng)典的GeneChip 3' IVT和全轉(zhuǎn)錄本表達(dá)譜芯片標(biāo)靶標(biāo)記原理相同，流程如下圖：


技術(shù)優(yōu)勢(shì)

簡(jiǎn)便易用：從靶標(biāo)制備到結(jié)果分析的全部步驟都簡(jiǎn)便易用；數(shù)據(jù)分析軟件是特別針對(duì)生物學(xué)家而非統(tǒng)計(jì)學(xué)家而開發(fā)的，界面友好操作簡(jiǎn)便；
高度自動(dòng)化：靶標(biāo)制備后步驟需手工操作時(shí)長(zhǎng)少于16分鐘；

產(chǎn)品列表