个体化医疗的现状与未来
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Protein sequencing Peptide mapping
Others
Yeast two hybrid assay Protein microarray
传统蛋白质组研究方法
二维凝胶电泳、质谱技术
---需要复杂的设备、样品的需求量大， 可重复性低， ---在低丰度蛋白检测存在缺陷，且对蛋 白水解为多肽不易控制，不利于可靠的 数据分析 ---不能用来作为蛋白质生物标记物的验 证
抗体微阵列(antibody microarray)
将抗体作为捕获分子固定 于载体表面，通过抗原抗 体反应，实现对样品中特 定蛋白质的平行性、高通 量检测。
基于既往对疾病的理解， 对疾病相关蛋白质进行高 通量的靶向分析。
Haab BB. AACR 97th Annual Meeting April 1-5, 2006
High sensitivity Much higher throughput More flexibility Less sample consumption Quantitation Direct target detection
Smaller is better
一个芯片上可以容纳
Capture molecules
mAb scFv/Fab diabodies Affibodies Aptamers (DNA/RNA/peptide) Receptor ligands Affinity binding agents
Source
Mouse Antibody libraries Microorganism Library Synthetic Recombinant
一种蛋白质的所有变异体
一个蛋白质家族的所有成员
一条信号通路中的所有蛋白质
一种组织、器官或有机体的所有蛋白质
Different Kinds of Protein Arrays
Antibody Array Antigen Array Ligand Array
Detection by: SELDI MS, fluorescence, SPR, electrochemical, radioactivity, microcantelever
不孕不育IgM抗体检测芯片
生殖道感染IgG抗体检测芯片 TORCHIgM抗体检测芯片 TORCHIgG抗体检测芯片 宫颈病变IgG抗体检测芯片
上海博星, 上海生物芯片,北京博奥 ,陕西超英生物科技 , 西安联尔 …… 2002年，国家药品和食品监督管理局批准了5种生物芯片， 除江南生物的地中海贫血基因检测芯片外，其他4种都是 蛋白芯片：多肿瘤标志物检测系统、丙型肝炎病毒分片段 抗体检测试剂盒、幽门螺旋杆菌抗体检测系统、解脲脲原 体、人乳头瘤病毒、沙眼衣原体抗体检测系统.
Attachment Methods:
• Diffusion • Absorption – nitrocellulose • Covalent Crosslinking – Reactive surfaces • Affinity Attachment – Affinity tags
Capture molecules
Anderson L et al. J Phsiol 563(1) :23-60,2005
Protein Microarrays
Theoretical cons来自百度文库derations macrospot-microspot
Roger Ekins: ambient analyte theory
Advantages of Microarray
个体化医疗的现状与未来 四. 蛋白质微阵列技术
The Major Techniques in Current Proteomics
Two-dimensional electrophoresis
IEF strip separation SDS-PAGE gel separation
Mass Spectrometry
幽门螺旋杆菌IgG抗体检测芯片 解脲支原体、沙眼衣原体、淋球菌、人 乳头瘤病毒IgG抗体检测芯片 呼吸道感染疾病IgG抗体检测芯片 呼吸道疾病IgM抗体检测芯片 不孕不育IgG抗体检测芯片
LE-XA013G LE-XC014G LE-XB013G LE-XB024M LE-XD014G
CagA、UreC、VacA UU、HPV6、11、CT、NG FLu、AdV、RSV MP、FLu、AdV、RSV ASAb、AEA、AOAb、AZP
Technique
Hybridoma Phage display, in vitro Heterologous expression SELEX/mRNA display, Combinatorial chemistry In vitro evolution
Detection
国内生物芯片市场
Applications…
Discover protein expression patterns for molecular classification of diseases Screen molecular targets for drug development Distinguish molecular mechanisms of drug action Define biomarkers for disease management Monitor cytokine profiles of biological samples
Key steps in antibody microarray design
the capture molecules: chemically robust, high affinity Immobolization: strong attachment, retention of function the detection systems: sensitive, signal amplified, easy observed
Others
Yeast two hybrid assay Protein microarray
传统蛋白质组研究方法
二维凝胶电泳、质谱技术
---需要复杂的设备、样品的需求量大， 可重复性低， ---在低丰度蛋白检测存在缺陷，且对蛋 白水解为多肽不易控制，不利于可靠的 数据分析 ---不能用来作为蛋白质生物标记物的验 证
抗体微阵列(antibody microarray)
将抗体作为捕获分子固定 于载体表面，通过抗原抗 体反应，实现对样品中特 定蛋白质的平行性、高通 量检测。
基于既往对疾病的理解， 对疾病相关蛋白质进行高 通量的靶向分析。
Haab BB. AACR 97th Annual Meeting April 1-5, 2006
High sensitivity Much higher throughput More flexibility Less sample consumption Quantitation Direct target detection
Smaller is better
一个芯片上可以容纳
Capture molecules
mAb scFv/Fab diabodies Affibodies Aptamers (DNA/RNA/peptide) Receptor ligands Affinity binding agents
Source
Mouse Antibody libraries Microorganism Library Synthetic Recombinant
一种蛋白质的所有变异体
一个蛋白质家族的所有成员
一条信号通路中的所有蛋白质
一种组织、器官或有机体的所有蛋白质
Different Kinds of Protein Arrays
Antibody Array Antigen Array Ligand Array
Detection by: SELDI MS, fluorescence, SPR, electrochemical, radioactivity, microcantelever
不孕不育IgM抗体检测芯片
生殖道感染IgG抗体检测芯片 TORCHIgM抗体检测芯片 TORCHIgG抗体检测芯片 宫颈病变IgG抗体检测芯片
上海博星, 上海生物芯片,北京博奥 ,陕西超英生物科技 , 西安联尔 …… 2002年，国家药品和食品监督管理局批准了5种生物芯片， 除江南生物的地中海贫血基因检测芯片外，其他4种都是 蛋白芯片：多肿瘤标志物检测系统、丙型肝炎病毒分片段 抗体检测试剂盒、幽门螺旋杆菌抗体检测系统、解脲脲原 体、人乳头瘤病毒、沙眼衣原体抗体检测系统.
Attachment Methods:
• Diffusion • Absorption – nitrocellulose • Covalent Crosslinking – Reactive surfaces • Affinity Attachment – Affinity tags
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LE-XA013G LE-XC014G LE-XB013G LE-XB024M LE-XD014G
CagA、UreC、VacA UU、HPV6、11、CT、NG FLu、AdV、RSV MP、FLu、AdV、RSV ASAb、AEA、AOAb、AZP
Technique
Hybridoma Phage display, in vitro Heterologous expression SELEX/mRNA display, Combinatorial chemistry In vitro evolution
Detection
国内生物芯片市场
Applications…
Discover protein expression patterns for molecular classification of diseases Screen molecular targets for drug development Distinguish molecular mechanisms of drug action Define biomarkers for disease management Monitor cytokine profiles of biological samples
Key steps in antibody microarray design
the capture molecules: chemically robust, high affinity Immobolization: strong attachment, retention of function the detection systems: sensitive, signal amplified, easy observed