基因芯片的基本原理

基因芯片又称DNA芯片、DNA微阵列，包括寡核苷酸微阵列和cDNA微阵列，是指采用原位合成或显微打印手段，将数以万计的DNA片段按预先设计的排列方式固化在载体面，并以此作为探针，产生二维DNA探针阵列，在一定的条件下，与样品中待检测的靶基因片段杂交，通过检测杂交信号，实现对靶基因的存在、含量及变异等信息的快速检测。由于常用硅芯片作为固相扶持物且在制备过程中运用了计算机芯片的制备技术，所以称为基因芯片技术。

基因芯片技术的基本原理

基因芯片的基本原理是利用杂交的原理，即DNA根据碱基配对原则，在常温下和中性条件下形成双链DNA分子，但在高温、碱性或有机溶剂等条件下，双螺旋之间的氢键断裂，双螺旋解开，形成单链分子(称为DNA变性，DNA变性时的温度称丁m值)。

变性的DNA黏度下降，沉降速度增加，浮力上升，紫外吸收增加。当消除变性条件后，变性DNA两条互补链可以重新结合，恢复原来的双螺旋结构，这一过程称为复性。复性后的DNA，其理化性质能得到恢复。

利用DNA这一重要理化特性，将两个以上不同来源的多核苷酸链之间由于互补性而使它们在复性过程中形成异源杂合分子的过程称为杂交(hybridization)。

杂交体中的分子不是来自同一个二聚体分子。由于温度比其他变性方法更容易控制，当双链的核酸在高于其变性温度(Tm值)时，解螺旋成单链分子；当温度降到低于Tm值时，单链分子根据碱基的配对原则再度复性成双链分子。因此通常利用温度的变化使DNA在变性和复性的过程中进行核酸杂交。