PCR芯片介绍
PCR基因扩增技术原理及特点
PCR基因扩增技术原理及特点基因扩增技术（PCR）聚合酶链反应（polymerase chain reaction简称PCR）又称无细胞分子克隆系统或特异性DNA序列体外引物定向酶促扩增法，是基因扩增技术的一次重点革新。
PCR扩增DNA的原理是：先将含有所需扩增分析序列的靶DNA 双链经热变性处理解开为两个寡聚核苷酸单链，然后加入一对依据已知DNA序列由人工合成的与所扩增的DNA两端邻近序列互补的寡聚核苷酸片段作为引物，即左右引物。
此引物范围就在包含所欲扩增的DNA片段，一般需20—30个碱基对，过少则难保持与DNA单链的结合。
引物与互补DNA结合后，以靶DNA单链为模板，经反链杂交复性（退火），在Taq DNA聚合酶的作用下以4种三磷酸脱氧核苷（dNTP）为原材料按5到3方向将引物延长、自动合成新的DNA 链、使DNA重新复制成双链。
然后又开始第二次循环扩增。
引物在反应中不但起引导作用，而且起着特异性的限制扩增DNA片段范围大小的作用。
新合成的DNA链含有引物的互补序列，并又可作为下一轮聚合反应的模板。
如此重复上述DNA模板加热变性双链解开引物退火复性在DNA聚合酶作用下的引物延长的循环过程，使每次循环延长的模板又加添1倍，亦即扩增DNA产物加添1倍，经反复循环，使靶DNA片段指数性扩增。
PCR的扩增倍数Y=（1+E）n,这里Y是扩增量，n为PCR的循环次数。
E为PCR循环扩增效率。
设PCR扩增效率E为100%、循环次数n=25次，靶DNA将扩增到33554432个拷贝，即扩增3355万倍：若E为80%、n=20、则扩增数量将下降到1408865拷贝，即扩增产物约丢失93%，若E=100%，n=20，则扩增数量减少1048576个拷贝，扩增产物约减少97%。
可见PCR循环扩增效率及循环次数都对扩增数量有很大影响。
PCR扩增属于酶促反应，所以，DNA扩增过程遵从酶促动力学原理。
靶DNA片段的扩增最初表现为直线上升，随着靶DNA片段的渐渐积累，当引物模板/DNA/聚合酶实现肯定比值时，酶的促化反应趋于饱和，此时靶DNA产物的浓度不再加添，即显现所谓平台效应。
pcr知识点总结归纳
pcr知识点总结归纳PCR（Polymerase Chain Reaction），即聚合酶链反应，是一种用于抑制、合成、扩增DNA的技术。
PCR技术广泛应用于科学研究、临床诊断、法医鉴定和生物工程等领域。
PCR技术的出现不仅提高了DNA的扩增速度，而且在很大程度上解决了DNA分析的难题和可行性问题。
PCR技术的关键在于DNA的扩增，通过特定的引物（primer）和热稳定的DNA聚合酶在不同温度下进行多次循环反应，使目标DNA片段扩增成百上千倍。
PCR技术的应用可以在较短时间内获得充足的DNA，为后续的实验提供了可行性基础。
PCR技术是分子生物学研究的重要工具，掌握PCR技术的原理和操作方法对于分子生物学研究者来说至关重要。
下面将对PCR技术的知识点进行总结和归纳，包括PCR的基本原理、PCR反应体系、PCR引物设计、PCR技术的优缺点以及PCR技术在生物学研究中的应用等方面。
一、PCR的基本原理PCR技术是通过DNA的酶解、DNA的引物延伸、DNA的片段合成来实现DNA扩增。
PCR主要由以下三个步骤组成：变性、退火和延伸。
1. 变性步骤：将DNA的双链解链成两条单链，即使DNA解链。
2. 退火步骤：将引物与DNA模板结合成双链，即使DNA复性。
3. 延伸步骤：在退火变性条件下将引物作为起始核酸，然后DNA聚合酶将其扩增成DNA。
通过以上三个步骤的循环反应即可实现DNA的多次扩增。
二、PCR反应体系PCR反应体系主要包括DNA模板、引物、DNA聚合酶、四种dNTPs、缓冲液和辅助剂等。
1. DNA模板：PCR反应的起始材料，可以是基因组DNA、cDNA或其他DNA模板。
2. 引物：在退火步骤中将与DNA模板特异性结合，为DNA的扩增提供起始核酸。
3. DNA聚合酶：用于合成DNA，PCR反应中通常采用热稳定的DNA聚合酶如Taq DNA聚合酶。
4. dNTPs：即脱氧核苷酸三磷酸盐，即dATP、dCTP、dGTP和dTTP，是DNA聚合的四种脱氧核苷酸单体。
PCR&CE生物芯片研究
荧光标记物：SYBR Green 1
– SYBR Green I (Biowhittaker Molecular Applications, Rockland. ME USA)
传感技术国家重点实验室－北方基地
中国科学院电子学研究所
DNA 检测原理
传感技术国家重点实验室－北方基地
中国科学院电子学研究所
传感技术国家重点实验室－北方基地 中国科学院电子学研究所
集成PCR－CE芯片
集成芯片结构图
集成芯片照片
传感技术国家重点实验室－北方基地
中国科学院电子学研究所
SU8－CE模板技术
PDMS通道
SU8模板
通道宽：10 µ m－200µ m； 通道深：20µ m－100µ m；
传感技术国家重点实验室－北方基地 中国科学院电子学研究所
传感技术国家重点实验室－北方基地
中国科学院电子学研究所
研究路线
单一功能的DNA芯片
– DNA扩增聚合酶链反应（PCR）芯片 – DNA分离毛细管电泳（CE）芯片
集成芯片
– PCR－CE集成芯片 – PCR－CE－电化学检测集成芯片
芯片检测技术
中国科学院电子学研究所
传感技术国家重点实验室－北方基地
微控制器和封装后 的芯片实物图
微控制器电路框图
传感技术国家重点实验室－北方基地
中国科学院电子学研究所
PCR芯片热循环标定
Pt sensor Pt-Ag thermocouple
100
5.70E-04 4.70E-04 2.70E-04 1.70E-04 7.04E-05 -2.96E-05 0 50 100 150 200 Time (sec) 250 -1.30E-04 300
各类生物检测芯片汇总
∙各类生物检测芯片汇总
∙第一部分：核酸检测芯片
∙Affymetrix表达谱检测芯片——华盈生物
∙Agilent表达谱检测芯片——华盈生物
∙lncRNA芯片——华盈生物
∙microRNA芯片——华盈生物
∙PCR芯片——华盈生物
∙SABiosciences第二代功能分类基因芯片——康成生物
∙常见疾病研究PCR芯片——康成生物
∙毒理和药理PCR芯片——康成生物
∙细胞凋亡与细胞周期PCR芯片——康成生物
∙细胞和发育生物学研究PCR芯片——康成生物
∙细胞因子与炎症反应PCR芯片——康成生物
∙信号转导PCR芯片——康成生物
∙肿瘤PCR芯片——康成生物
∙Exiqon公司microRNA PCR芯片——康成生物
∙Exiqon公司microRNA芯片——康成生物
∙aCGH芯片——康成生物
∙ChIP-chip——康成生物
∙DNA甲基化芯片——康成生物
∙全基因组表达谱基因芯片——康成生物
∙Arraystar LncPath™疾病信号通路特异性LncRNA芯片——康成生物∙Arraystar公司LncRNA芯片——康成生物
∙Arraystar公司miRStar™人肿瘤相关microRNA PCR芯片——康成生物∙Arraystar公司T-UCR芯片——康成生物
∙Arraystar公司环状RNA芯片——康成生物
∙
∙
∙第二部分：蛋白检测芯片（待整理）
∙Raybiotech 细胞因子抗体芯片——康成生物
∙SpringBio高通量抗体芯片——康成生物
∙转录因子活性芯片——康成生物
∙Fullmoon蛋白芯片技术——芯超生物。
测序芯片的原理和应用
测序芯片的原理和应用1. 测序芯片的原理测序芯片是用于测序技术的一种关键工具，其原理主要基于高通量并行测序技术。
具体的原理如下：•高通量测序技术：传统的测序方法是一种Sanger测序技术，其缺点是测序速度慢而且成本高。
而高通量测序技术则能够同时对大量DNA片段进行测序，提高了测序效率。
•并行测序：测序芯片上有数万至数百万个微米级的反应器，每个反应器内都含有少量的DNA片段和测序试剂，通过并行的方式同时进行大量的测序反应。
•串行扩增：为了提高测序芯片的测序深度，需要进行多轮的循环扩增。
每一轮扩增会将测序引物进行附着，并将DNA片段进行复制，最终产生大量同一DNA片段的复制品，以提高测序信号强度。
•荧光标记和图像读取：测序芯片中的测序试剂会与DNA片段发生反应，并产生荧光信号。
通过使用荧光显微镜或相应的读取设备，可以将荧光信号转化为数字信号，进而得到DNA序列信息。
2. 测序芯片的应用测序芯片作为一种高效的测序工具，已经在许多领域得到了广泛的应用。
以下是测序芯片的几个主要应用场景：•基因组学研究：测序芯片可以大幅度提高基因组学研究的效率和准确性。
通过对某个生物体的基因组进行测序，可以揭示其遗传信息和基因调控方式，对于生物学研究和医学研究有着重要意义。
•疾病诊断和预测：测序芯片可以帮助医生对疾病进行更准确的诊断和预测。
通过对患者的基因组进行测序，可以发现与疾病相关的突变和变异，从而为疾病的治疗和预防提供有效的依据。
•重要基因的挖掘：测序芯片可以用于挖掘重要基因。
通过测序芯片对不同个体或物种进行基因组测序，可以鉴定出与特定性状或特定生物过程相关的重要基因，为后续研究提供基础。
•个体基因鉴定：测序芯片可以用于进行个体基因鉴定，例如亲子鉴定、刑侦鉴定等。
通过对个体基因进行测序和比对，可以准确判断其亲缘关系或者与案件相关的信息。
•生物多样性调查：测序芯片可以用于进行生物多样性调查。
通过对环境样本中的DNA进行测序，可以获得其中存在的各种生物种类的信息，从而了解生态系统的结构和演化。
PCR介绍
dNTPs:
0.6μl×6 = 3.6μl
引物 P：
2.4μl ×6 = 14.4μl
Taq 酶 (5U/μl)： 0.2μl × 6 = 1.2μl
水：
21μl × 6 = 126μl
共174μl，先用移液器 / 指弹混匀，后用离心机瞬时
混匀（管壁上液体沉至管底）。
2. 另取 5 支0.2ml Ep管，分别加入上述液体29μl。 3. 分别取标本模板各1μl，加入上述5支 Ep 管中，混
加热90～95℃，30 ～ 60 s，再复杂的DNA分子 也可变性为单链。根据模板DNA复杂程度，可以调 整变性温度和时间。一般情况下选择94 ℃ 30 ″，可 使各种复杂的DNA分子完全变性。
温度过高或高温持续时间过长，可对Taq酶活 性和dNTP分子造成损害。
⑵ 复性温度和时间：
PCR扩增特异性取决于复性过程中引物与模板 的结合。
总原则是提高扩增的效率和特异性
引物设计原则
⑴ 长度15～30 b，过短特异性降低，过长则成本增加， 产量也下降。
⑵ 引物碱基尽可能随机分布，避免出现嘌呤、嘧啶堆 积现象，引物 G+C 含量宜在45 ～ 55%左右。
⑶ 引物内部不能含有自身互补序列，否则会形成发夹 样二级结构，两个引物之间尤其在 3’ 末端不应有互 补链存在，不然会形成引物二聚体。
3. 延伸 (Extension):
将反应温度调节到酶的最适温度，在DNA聚合
酶、4种 dNTPs 及镁离子等存在的条件下，以引物 的 3′ 端开始，结合单核苷酸，形成与模板链互补的
新DNA链。72 ℃ 1′
上述 3 步为一个循环，每经过一个循环，样本 中的DNA量应该增加一倍，新形成的链又可成为新 一轮循环的模板，经过25～30个循环后DNA可扩增 106 ～ 109 倍。
一种载样简单的多重可视化PCR微芯片
一种载样简单的多重可视化PCR微芯片陈建伟;邵宁;张雨晨;朱元首;杨立桃;陶生策【摘要】There is an urgent demand for affordable, rapid and easy-to-use technology to simultaneously detect many different DNA targets within one reaction. Conventional multiplex PCR is an effective methodology to simultaneously amplify different DNA targets. However, its multiplicity is limited due to the intrinsic interference and competition among primer pairs within one tube. Here, we present an easy multiplex PCR microchip system, which can simultaneously detect 54 targets. The design of the microchip is quite simple. There is a microchannel connected with multiple underlying parallel microwells. And every microchannel has an inlet/outlet for loading PCRmix. The surface of the microchannel is hydrophobic and the inner surface of the microwell is hydrophilic, which enables us to load and separate the PCRmix into different microwells simultaneously. Different primer pairs and low melting agarose are pre-fixed in different microwells, and the microchip is assembled with top glass. The PCRmix is loaded into inlets and then mineral oil is sequentially pipetted into channels to push the PCRmix into all microwells and subsequently mineral oil fills the channels to avoid cross contaminations. After the PCRmix is loaded, it would be placed on a plat thermal cycler for PCR. During PCR, the low melting gel in the well is liquid and after PCR it would be solidified due to temperature changes. When PCR is completed, a nucleic acid dye is introduced into channels and then results are visualized by a home-made,potable UV detector. In our platform we successfully detected seven frequently used targets of genetically modified (GM) organisms. The results demonstrate that our platform has high flexibility and specificity. Due to the excellent performance of this technology, we believe that it can be applied to multiple nucleic acid detection fields including GM organisms.%在核酸检测领域急需一种能够经济、快速、操作简便且同时检测多个靶标的新技术.常规多重PCR能够同时扩增多个靶标,但由于在一个试管中引物间的相互作用和竞争,重数往往受到限制.本研究设计了一种操作简单的多重PCR芯片,可以同时进行54个靶标的扩增.芯片结构简单,一条微通道将正下方平行排列的多个微孔连接在一起,微通道只留加样口和出样口.同时整个微通道呈疏水状态,微孔呈亲水状态.将不同的引物对和低溶点琼脂糖提前固定于不同的微孔中,通过一次加入PCR mix,并加入矿物油推动PCR mix进入到每个微腔室中,同时微孔也被矿物油相互隔离避免交叉反应.加样后将芯片放置于平板PCR仪上进行扩增,在整个反应过程中低溶点琼脂糖呈液态,反应结束后凝固成固体,便可引入核酸染料进行染色,最后利用自制小型的紫外照射仪上进行可视化检测和拍照记录.利用此平台成功实现了对7种非常重要和常用的转基因作物靶标的并行检测,结果显示此平台具有较高的灵活性和特异性.此技术经过进一步优化可应用于包括转基因检测在内的多重核酸检测领域.【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2017(039)006【总页数】10页(P525-534)【关键词】多重PCR;微芯片;亲疏水;低溶点琼脂糖;转基因作物检测【作者】陈建伟;邵宁;张雨晨;朱元首;杨立桃;陶生策【作者单位】上海交通大学系统生物医学研究院,系统生物医学教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学系统生物医学研究院,系统生物医学教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学生命科学与技术学院,上海200240;上海交通大学系统生物医学研究院,系统生物医学教育部重点实验室,上海200240;上海交通大学生命科学与技术学院,上海200240;上海交通大学系统生物医学研究院,系统生物医学教育部重点实验室,上海200240【正文语种】中文PCR技术由于其强大的功能被广泛应用于从基础研究到临床诊断的许多领域中，随着分子生物学研究的快速发展，这些领域迫切地需要一种能够同时在复杂样本中检测多个核酸靶标的技术。
PCR ARRAY应用指南
PCR ARRAY应用指导作者：上海沃吉基因PCR ARRAY应用一：分子机制探究信号通路PCR芯片PCR ARRAY应用二：转录组测序之后通路PCR芯片验证PCR ARRAY应用三：生物标志物研究之MICRORNA PCR 芯片PCR ARRAY应用四：microRNA 靶基因PCR芯片PCR ARRAY应用五：肿瘤研究PCR 芯片PCR ARRAY应用六：转录组测序之后差异基因PCR 芯片PCR ARRAY应用七：细胞功能之氧化应激PCR芯片PCR ARRAY应用八：动物模型之信号通路PCR芯片PCR ARRAY应用九：肿瘤LNCRNA PCR芯片PCR ARRAY应用十：分子功能之代谢PCR芯片案例一：ADAR1通过调节RLR依赖性信号通路来促进KSHV裂解激活文章信息：ADAR1 Facilitates KSHV Lytic Reactivation by Modulating the RLR-Dependent Signaling PathwayHuirong Zhang, Guoxin Ni, Blossom Damaniadoi: 10.1016/j.celrep.2020.107564发表杂志：Cell Reports（IF=7）材料：人iSLK.219细胞，TREx BCBL1-RTA细胞，293FT细胞实验方法：KSHV病毒感染iSLK.219细胞和BCBL1-TREx-RTA细胞，转染siRNA，后用含有84个目的基因的人类干扰素和受体PCR阵列进行qPCR检测实验目的：，KSHV病毒裂解再激活过程中，ADAR1在信号通路中的作用使用芯片：人类干扰素和受体PCR阵列案例二：组蛋白甲基转移酶EZH2 / 1的抑制剂的抗病毒效应研究文章信息：inhibitors of the Histone Methyltransferases EZH2/1 Induce a Potent Antiviral State and Suppress Infection by Diverse Viral PathogensJesse H. Arbuckle, Paul J. Gardina, David N. Gordon, Heather D. Hickman, Jonathan W. Yewdell, Theodore C. Pierson, Timothy G. Myers, Thomas M. KristieDOI: 10.1128/mBio.01141-17发表杂志：MBIO（IF=6）材料：HFF细胞实验方法：先用HSV病毒感染HFF细胞，再用EZH2 / 1的抑制剂处理HFF细胞，后用IFN qPCR芯片检测细胞内差异基因，再通过转录组测序分析抗病毒机制实验目的：确定IFN和IFN受体基因表达的差异使用芯片：IFN qPCR阵列案例三：LCa淋巴结转移的miRNA特征定义：miR-449a靶向Notch基因并抑制细胞迁移和侵袭文章信息：Definition of miRNA Signatures of Nodal Metastasis in LCa: miR-449a Targets Notch Genes and Suppresses Cell Migration and InvasionHiromichi Kawasaki, Takashi Takeuchi, Filippo Ricciardiello, Angela Lombardi, Elia Biganzoli, Marco Fornili, Davide De Bortoli, Massimo Mesolelladoi: 10.1016/j.omtn.2020.04.006发表杂志：Molecular Therapy-Nucleic Acids（IF=5）材料：淋巴结转移（N=23）或无淋巴结转移（N=23）的LCa患者及其邻近的正常对照组（N=30）收集的临床LCa组织样本实验方法：通过含有309个miRNA的miRNA芯片对组织样品进行的qPCR检测，对LCa组织进行miRNA筛选实验目的：确定LCa组织中的差异表达的miRNA使用芯片：人miRNA ARRAY案例四：miR-21对lncRNA GAS5的负调控文章信息：Negative regulation of lncRNA GAS5 by miR-21Z Zhang, Z Zhu, K Watabe, X Zhang, C Bai, M Xu, F Wu & Y-Y Mohttps:///10.1038/cdd.2013.110发表杂志：Cell Death & Differentiation（IF=8）材料：乳腺癌MCF-7细胞和MDA-MB-231细胞，正常细胞MCF-10A实验方法：通过83个人类疾病相关IncRNA阵列检测miR-21对IncRNA表达的影响。
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实时定量PCR是检测基因表达最灵敏、最可靠的方法，但由于实时定量PCR需要制备标准曲线和同时分析内参基因，因而每次实验只能检测少数几个基因的表达水平，若要检测大量基因，则工作量巨大，耗时长久。
经过对实时定量PCR体系进行优化开发出的P CR芯片，可同时进行多种基因的研究，并且还可节省在数据分析方面所花费的时间，使研究者可以在更短的时间内得到更丰富的信息，PCR芯片可广泛用于生命科学、生物技术、疾病检测、临床医学和环境检测等领域，是近年生命科学领域常用的研究手段之一。
目录
PCR芯片介绍
操作步骤
技术难度
检测数量
优势
应用
发展方向
PCR芯片介绍
实时定量PCR是检测基因表达最灵敏、最可靠的方法。
通过在试验过程中，实时监测荧光染料的信号变化可反映出样品中的基因拷贝数，并且实时定量PCR线性范围广（能达到5个数量级），因此可以检测同一样品中表达量极低的基因和表达量很高的基因。
但是，由于实时定量PCR需要制备标准曲线和同时分析内参基因，因而每次实验只能检测少数几个基因的表达水平，若要检测大量基因，则工作量巨大，耗时长久。
通过简单的以及经过优化的实时定量PCR体系，PCR芯片随之开发出来，研究者可以同时研究大量基因，既可以进行某些特别感兴趣的信号通路的研究，也可以作为验证芯片结果的方法，PCR芯片可广泛用于生命科学、生物技术、疾病检测、临床医学和环境检测等领域，是生命科学领域的研究热点之一。
操作步骤
采用PCR芯片进行实验只需2小时。
PCR芯片实验过程：首先将RNA样品反转录为cDNA第一链，作为PCR模板；接着，将模板加入到反应体系（RT2 Real-TimeTM SYB R Green PCR Master Mix）中。
在已经固定好基因特异性引物的96孔板各孔中，加入等量的PCR反应体系，进行PCR反应。
采用仪器配套的软件计算PCR芯片中的每个基因的循环阈值（Ct）。
最后，采用△△Ct方法比较对应的两个样本中同一基因的表达量变化。
通过分析看家基因Ct值的一致性，可确定合适的标准化方法。
芯片所设置的对照，可以检测PCR体系中是否存在DNA污染，或者是否有影响反转录或PCR实验步骤的因素存在。
技术难度
采用PCR芯片开展研究，技术上的难点是如何在同一次实验中，相同的PCR反应条件下保证不同的基因有相近的扩增效率，并且获得与单个基因实时定量PCR反应相当的灵敏度，特异性和可重复性。
因此首先设计筛选出最佳的候选引物，接着通过实验，在不同反应条件下，检测PCR反应体系与几千条PCR引物的组合，最终获得了优化的引物和P CR反应体系，适应PCR芯片的要求。
检测数量
根据一次实验所检测样品数量的多少，可将PCR 芯片分为低通量和高通量PCR 芯片。
低通量PCR 芯片的载体为96 孔或384 孔PCR反应板，仅须将制备好的样品cD NA 加入相应的反应孔内，在荧光定量PCR 仪上进行扩增即可。
在灵敏度方面，每次扩增仅需400 ng 总RNA[1]。
但低通量PCR 芯片所检测的基因数量有限，而且无法进行多个样品的多个基因的并行检测。
低通量PCR 芯片使用时和通常的定量PCR 操作步骤相同，即从待检的生物样品（细胞、组织、血液等）中提取总RNA 或分离出mRNA→经反转录形成cDNA→将所得的cDNA 直接等量加入含有相应待检测基因引物的孔中→加入PCR mix→在荧光定量PCR 仪上进行PCR 定量检测→数据分析。
高通量PCR 芯片是在固相载体上固定有成百上千个基因的特异性引物，并且可同时检测高达成百上千个样品，达到同时并行检测多个样品的多个基因表达的能力。
因此，具有检测通量高、耗时短和样品用量少的优点。
由Applied Biosystems[2]公司研制的OpenA rray System和Fluidigm 公司开发的BioMark System[3]将荧光定量PCR 技术与高通量芯片技术相结合，属于高通量PCR 芯片，但这些芯片必须在特定的定量PCR 仪器上使用进行。
优势
PCR芯片与常规PCR相比：1. 整体性，PCR芯片操作系统采用多基因扩增、结果分析一体化，操作简便；传统的PCR采用单基因扩增及结果分析，操作繁琐；2. 时间，PC R芯片检测多个基因的时间是过去PCR检测单个基因的时间；3. 试剂，传统PCR对试剂用量有要求，15微升以下就很难得到理想的扩增结果，PCR芯片可以扩增10微升以下的样品，这相应减少了试剂如Taq酶的用量，节省了实验经费也减少了废液污染。
因此，与常规的PCR扩增技术相比，PCR芯片具有反应体积小、反应速度快、操作简便、价格低、样品用量少、无污染、节省试验成本、便于集成化、结果可靠的优点。
应用
使用PCR芯片技术进行基因表达（信号通路或多个相关基因）的检测，已普遍用于生命科学研究的多个领域，如疾病发病机制研究，为研究结肠癌的程序性死亡（包括细胞凋亡和自噬）状态，Chang[4]等应用PCR 芯片同时检测癌症组织和正常组织中与细胞凋亡和自噬相关的22 个基因的表达情况，发现肿瘤组织的甘油醛-3-磷酸脱氢酶（GAPDH）的mRNA 表达水平是正常组织的4.01 倍，而与程序性死亡和自噬相关的多个基因，包括肿瘤坏死因子受体（TNFR）、BCL2 相关蛋白（Bax）、半胱天冬酶9（CASP9）、半胱天冬酶3（CASP3）及损伤控制的自噬调节子（DRAM）和抗紫外线相关基因（UVRAG）表达下调，说明肿瘤组织的代谢活性增加而凋亡速率降低，这可能是肿瘤组织增殖旺盛的原因。
Karén等[5]运用人类血管生长相关基因的96 孔板PCR 芯片检测了组蛋白脱乙酰基酶抑制剂丙戊酸在体外对人微血管周细胞的血管发生作用的影响。
结果表明，经丙戊酸处理后，人微血管周细胞中有涉及内皮细胞存活的血管生成素样4（ANGPTL4）和白介素-8（IL-8）、内皮细胞管成熟与稳定的成纤维细胞生长因子受体3（FGFR3）等14 个基因表达改变，这些变化均可促进血管的稳定与成熟。
提示PCR 芯片作为一种快速、准确的技术手段，可应用于药物机理研究中。
在食品安全检测中，李永新等[6]建立了食品中沙门菌和单增李斯特菌的多重PCR-芯片电泳快速检测方法。
根据沙门菌和单增李斯特菌的特征基因合成2 对特异性引物，优化聚合酶链反应( PCR) 体系，采用芯片毛细管电泳快速检测食品中上述2 种致病菌的多重PCR 扩增产物。
在优化的实验条件下，6 min 内即可完成沙门菌和单增李斯特菌的同时检测；迁移时间的日内精密度为0.20% ～1.7%，日间精密度3.7% ～4.5%。
发展方向
PCR芯片不仅成本低，而且试样、试剂、人力三者消耗量均低，速度也快，灵敏度高。
作为DNA分析的重要工序PCR，更是现代生物、医药不可或缺的部分，其没备的集
成化，如样品预处理系统、分离系统以及检测系统等的集成使PCR芯片在生命科学、生物技术、疾病检测、临床医学和环境检测等领域继续发挥重要作用。
参考资料
∙
1．Differential effects of systemic interleukin-1β on gene expression in brainstem noradrenerg
ic nuclei ．sciencedirect．2012-01-02[引用日期2014-07-24]．
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2．Nanoliter high throughput quantitative PCR ．oxfordjournals．2006-08-16[引用日期2014-0
7-24]．
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3．High Throughput Gene Expression Measurement with Real Time PCR in a Microfluidic
Dynamic Array ．plosone．2008-02-27[引用日期2014-07-24]．
∙
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4．Relative down-regulation of apoptosis and autophagy genes in colorectal cancer ．wiley o
nlinelibrary．2011-01[引用日期2014-07-24]．
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∙
5．Effects of the Histone Deacetylase Inhibitor Valproic Acid on Human Pericytes In Vitro
．plosone．2011-09-22[引用日期2014-07-24]．
∙
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6．食品中沙门菌和单增李斯特菌的多重PCR-芯片电泳快速检测．知网空间．2012[引用日期
2014-07-24]．
∙。