14、微阵列数据管理：企业信息方法解读

微阵列数据管理：企业信息方法解读

1. 微阵列技术简介

微阵列是一种高密度的二维矩阵，数千个核酸、蛋白质或组织被固定在载玻片、尼龙滤膜或硅片表面。其主要目的是在全基因组范围内进行生物筛选实验，每个点代表针对特定生物目标的单个生化检测探针，可用于测量基因表达水平或基因组调控元件的结合效率，研究人员能通过该技术并行进行数万个测量。

微阵列样本点样过程有多种方式：
- 接触式打印 ：使用机械针将微克级的探针从存储盘自动转移到载玻片或膜上。
- 非接触式打印 ：采用喷墨式打印技术喷射不同数量和配置的探针。
- 原位合成 ：利用光刻方法逐个残基地构建 cDNA 或 RNA 链，这种有时也被称为 DNA 芯片。

接触式和非接触式打印的点直径约为 100 µm，光刻点约为 20 µm，这些过程可产生每平方厘米 10,000 至 250,000 个点的微阵列。由于阵列表面的点直径通常小于 200 mm，需要专用扫描仪读取，多数商用微阵列扫描仪是倒置荧光显微镜，使用 532 - nm（17 mW）和 635 - nm（10 mW）激光在两个波长下采集数据，输出结果为约 5 Mb 的图像文件和约 1.5 Mb 的文本文件，文本文件提供每个点区域内两个波长强度比的原始数据。

为评估新技术中实验噪声和误差的影响，在接触式和非接触式阵列制造中，通常会在单个微阵列上放置大量每个探针的复制品，且大多数实验涉及每个微阵列的多个副本。例如，一个微阵列实验可能需要在暴露于环境压力后的 24 小时内，每隔 1 小时测量一组特定基因的表达，即使实验冗余度适中