基于FPGA的串行接口芯片的设计与应用
生物芯片及应用简介
生物芯片及应用简介 简介 生物芯片（biochip）是指采用光导原位合成或微量点样等方法，将大量生物大分子比如核酸片段、多肽分子甚至组织切片、细胞等等生物样品有序地固化于支持物（如玻片、硅片、聚丙烯酰胺凝胶、尼龙膜等载体）的表面，组成密集二维分子排列，然后与已标记的待测生物样品中靶分子杂交，通过特定的仪器比如激光共聚焦扫描或电荷偶联摄影像机（CCD）对杂交信号的强度进行快速、并行、高效地检测分析，从而判断样品中靶分子的数量。由于常用玻片/硅片作为固相支持物，且在制备过程模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。根据芯片上的固定的探针不同，生物芯片包括基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片、组织芯片，另外根据原理还有元件型微阵列芯片、通道型微阵列芯片、生物传感芯片等新型生物芯片。如果芯片上固定的是肽或蛋白，则称为肽芯片或蛋白芯片；如果芯片上固定的分子是寡核苷酸探针或DNA，就是DNA芯片。由于基因芯片（Genechip）这一专有名词已经被业界的领头羊Affymetrix公司注册专利，因而其他厂家的同类产品通常称为DNA微阵列(DNA Microarray)。这类产品是目前最重要的一种，有寡核苷酸芯片、cDNA芯片和Genomic芯片之分，包括二种模式：一是将靶DNA固定于支持物上，适合于大量不同靶DNA的分析，二是将大量探针分子固定于支持物上，适合于对同一靶DNA进行不同探针序列的分析。 生物芯片技术是90年代中期以来影响最深远的重大科技进展之一，是融微电子学、生物学、物理学、化学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术，具有重大的基础研究价值，又具有明显的产业化前景。由于用该技术可以将极其大量
组织芯片与临床病理
组织芯片与临床病理 首都医科大学附属北京天坛医院张丽敏 1998 年， Konoen 等在美国 NatureMedicine 上发表了制作组织芯片用于乳腺癌 p53 基因扩增及其表达蛋白水平的研究，并首次提出了组织芯片的概念。随后 Moch 等对肾癌，Scharan 等对不同类型肿瘤， Richter 等对尿道膀胱癌的组织芯片进行了免疫组织化学和原位分子杂交等研究，使得世人对组织芯片有了进一步的认识。 一、组织芯片的概念和特点 （一）组织芯片的概念：组织芯片 (tissuechip) ，又叫组织微阵列(tissuemicroarrays ， TMA), 是将许多不同个体组织标本以规则阵列方式排布于同一载玻片上，进行同一指标的原位组织学研究。组织芯片是生物芯片技术的一个重要分支。 组织芯片与基因芯片和蛋白质芯片一起构成了生物芯片系列，使人类第一次能够有效利用成百上千份组织标本，在基因组、转录组和蛋白质组三个水平上进行研究，被誉为医学、生物学领域的一次革命。组织芯片技术作为一项新兴的生物学研究技术，正以它绝对的优越性展示着自己的潜力。（ ppt5 ）图表显示的是组织芯片与基因芯片、蛋白芯片的区别。 （二）组织芯片的特点：体积小，信息含量大，获得大量结果，减少试验误差。省时、省力、经济，有利于原始蜡块的保存。 二、组织芯片的分类 （一）根据芯片上样本含量的多少：可分为低密度芯片 (<200 点 ) 、中密度芯片(200 ～ 600 点 ) 和高密度芯片 (>600 点 ) 。 目前国际上常用的 TMA 的标本量多为 60-100 个，组织片的直径在 2mm 左右。一般情况下，在直径 2mm 的组织片上有约 100000 个细胞，而直径 0.6mm 的组织片上仅有约30000 个细胞。 （二）按组织来源：可分为人类组织芯片、动物组织芯片和肿瘤组织芯片。
集成电路IC设计完整流程详解及各个阶段工具简介
IC设计完整流程及工具 IC的设计过程可分为两个部分，分别为：前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计），这两个部分并没有统一严格的界限，凡涉及到与工艺有关的设计可称为后端设计。 前端设计的主要流程： 1、规格制定 芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。 2、详细设计 Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。 3、HDL编码 使用硬件描述语言（VHDL，Verilog HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。 4、仿真验证 仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。仿真验证工具Mentor公司的Modelsim，Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-Verilog均可以对RTL级的代码进行设计验证，该部分个人一般使用第一个-Modelsim。该部分称为前仿真，接下来逻辑部分综合之后再一次进行的仿真可称为后仿真。 5、逻辑综合――Design Compiler 仿真验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基
组织芯片及其应用
组织芯片及其应用 【综述】组织芯片(tissue chip)，也称组织微阵列(tissue microarrays)，是生物芯片技术的一个重要分支，是将许多不同个体组织标本以规则阵列方式排布于同一载玻片上，进行同 一指标的原位组织学研究。该技术自1998年问世以来，以其大规模、高通量、标准化等 优点得到大范围的推广应用。 【优势】它克服了传统病理学方法中存在的某些缺陷,使人类第一次有可能利用成百上千份自然或处于疾病状态下的组织标本来研究特定基因及其所表达的蛋白质与疾病之间的相关 关系,同时克服了传统方法操作复杂、自动化程度低、检测效率低等缺点,既可以进行基础 研究,也可以进行临床研究。 【特点】准确、平行、快速、高通 【应用领域】疾病诊断、药物研究筛选、基因表达分析、基因突变的确认、基因分型、新 基因的发现 具体来看，可从以下几点详述： 1 对形态学的贡献：形态比较、特殊形态的提取，将病理切片的不同部位、不同结构同时 平行地呈现于一张芯片中，可进行较为精细的比较。 2 对分子生物学的贡献：e.g. PCR技术复杂昂贵，利用组织芯片可一次完成数百例的检测，方便快捷，也可使PCR结果更为可靠。 3 对遗传信息学的贡献：方便准确地进行DNA和RNA的定位提取：可以相对准确地提取 纯度较高的细胞群，提高DNA和RNA的丰度。 【简述操作步骤】 1 每个组织标本制作一个HE染色切片，显微镜定位标记病变部位，比较切片和石蜡切块。 2 制作空白蜡块接受供体取得的样本。 3 芯片微阵列的设计：计划好研究样本的数量。 4 构建微阵列。 5 使组织芯片表面平整，均匀压平。 【展望】组织芯片技术是一项新兴技术，涉及临床医学、分子生物学、机械制造、计算机 软件的诸多学科。需要各学科人才的通力合作，也对全科人才，全能人才提出了要求。
芯片设计和生产流程
芯片设计和生产流程 大家都是电子行业的人，对芯片，对各种封装都了解不少，但是你 知道一个芯片是怎样设计出来的么？你又知道设计出来的芯片是 怎么生产出来的么？看完这篇文章你就有大概的了解。 复杂繁琐的芯片设计流程 芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出必要的IC芯片（这些会在后面介绍）。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。但是IC设计中的建筑师究竟是谁呢？本文接下来要针对IC设计做介绍。 在IC生产流程中，IC多由专业IC设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel等知名大厂，都自行设计各自的IC芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为IC是由各厂自行设计，所以IC设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗IC芯片时，究竟有那些步骤？设计流程可以简单分成如下。
设计第一步，订定目标 在IC设计中，最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才不用再花额外的时间进行后续修改。IC设计也需要经过类似的步骤，才能确保设计出来的芯片不会有任何差错。 规格制定的第一步便是确定IC的目的、效能为何，对大方向做设定。接着是察看有哪些协定要符合，像无线网卡的芯片就需要符合IEEE802.11等规範， 不然，这芯片将无法和市面上的产品相容，使它无法和其他设备连线。最后则是
确立这颗IC的实作方法，将不同功能分配成不同的单元，并确立不同单元间连结的方法，如此便完成规格的制定。 设计完规格后，接着就是设计芯片的细节了。这个步骤就像初步记下建筑的规画，将整体轮廓描绘出来，方便后续制图。在IC芯片中，便是使用硬体描述语言（HDL）将电路描写出来。常使用的HDL有Verilog、VHDL等，藉由程式码便可轻易地将一颗IC地功能表达出来。接着就是检查程式功能的正确性并持续修改，直到它满足期望的功能为止。 ▲32bits加法器的Verilog范例。 有了电脑，事情都变得容易 有了完整规画后，接下来便是画出平面的设计蓝图。在IC设计中，逻辑合成这个步骤便是将确定无误的HDL code，放入电子设计自动化工具（EDA tool），让电脑将HDL code转换成逻辑电路，产生如下的电路图。之后，反
组织芯片的概念及原理
组织芯片的概念及原理 关键词：细胞株肿瘤细胞菌种保藏中心 ATCC 中国微生物菌种网北京标准物质网 组织芯片(tissue chip)，也称组织微阵列(tissuemmroarray)，该技术是将数十个甚至上千个不同个体组织标本以规则阵列方式排 布于同一载体上，进行同一指标的原位组织学研究，是一种高通量、大样本以及快速的分子水平分析工具。组织芯片的制作原理与单个切片相同，只是样本数量增加。 组织芯片的种类包括人的常规石蜡包埋样本的组织芯片、各种实验动物的组织芯片、细胞株及一些病原微生物的芯片等。在已有的石蜡包埋组织芯片的基础上，Feizo等创建了冷冻组织微阵列技术。近年来出现了一种新技术，称为下一代组织芯片技术(next-generation tissue。microarray，ngTMA)，该技术将组织学专业知识与数字化病理技术及自动化组织芯片技术相结合，能精准定位所需要的组织区域或细胞类型，避免无效组织的出现，有助于肿瘤微环境中的病理学研究。 组织芯片主要用于各种原位组织技术实验中，包括常规形态学观察、各种特殊染色、免疫组织化学染色、核酸原位杂交、原位PCR、荧光原位杂交、原位RT-PCR和寡核苷酸启动的DNA合成(PRINS)等；
其次用于临床和基础的研究，如分子诊断、预后指标筛选、治疗靶点定位、抗体和药物筛选、基因和表达分析等。 组织芯片的设计应考虑组织的种类及芯片上每一样本组织片的大小。此外，组织片的大小对某一器官或组织所存在病变的代表程度如何也是考量因素。一般而言，芯片上组织样本数量越大，组织的面积越小，细胞数量也越少。在直径约为2mm的组织芯片上有约100000个细胞，而在直径为0．6mm的组织片上只有约30 000个细胞，故在组织芯片的设计中并不是组织片的数量越多越好，最常用的组织芯片的样本含量仍以60～100个为主，组织片的直径可为2mm，这样既可提供较大面积的组织进行形态学观察，又可定位和半定量观察免疫组化或原位杂交等的检测信号(图9-7-1)。
IC设计流程以及各个阶段使用的工具
IC设计流程以及各个阶段使用的工具 IC设计流程 前端设计（也称逻辑设计）和后端设计（也称物理设计）并没有统一严格的界限，涉及到与工艺有关的设计就是后端设计。 1.规格制定 芯片规格，也就像功能列表一样，是客户向芯片设计公司（称为Fabless，无晶圆设计公司）提出的设计要求，包括芯片需要达到的具体功能和性能方面的要求。 2.详细设计 Fabless根据客户提出的规格要求，拿出设计解决方案和具体实现架构，划分模块功能。 3. HDL 使用硬件描述语言（VHDL，V erilog，HDL，业界公司一般都是使用后者）将模块功能以代码来描述实现，也就是将实际的硬件电路功能通过HDL语言描述出来，形成RTL（寄存器传输级）代码。 4.仿真验证 仿真验证就是检验编码设计的正确性，检验的标准就是第一步制定的规格。看设计是否精确地满足了规格中的所有要求。规格是设计正确与否的黄金标准，一切违反，不符合规格要求的，就需要重新修改设计和编码。设计和仿真验证是反复迭代的过程，直到验证结果显示完全符合规格标准。仿真验证工具Synopsys的VCS，还有Cadence的NC-V erilog。 5.逻辑综合――Design Compiler 仿真验证通过，进行逻辑综合。逻辑综合的结果就是把设计实现的HDL代码翻译成门级网表netlist。综合需要设定约束条件，就是你希望综合出来的电路在面积，时序等目标参数上达到的标准。逻辑综合需要基于特定的综合库，不同的库中，门电路基本标准单元（standard cell）的面积，时序参数是不一样的。所以，选用的综合库不一样，综合出来的电路在时序，面积上是有差异的。一般来说，综合完成后需要再次做仿真验证（这个也称为后仿真，之前的称为前仿真），逻辑综合工具Synopsys的Design Compiler。 6.STA Static Timing Analysis（STA），静态时序分析，这也属于验证范畴，它主要是在时序上对电路进行验证，检查电路是否存在建立时间（setup time）和保持时间（hold time）的违例（violation）。这个是数字电路基础知识，一个寄存器出现这两个时序违例时，是没有办法正确采样数据和输出数据的，所以以寄存器为基础的数字芯片功能肯定会出现问题。STA工具有Synopsys的Prime Time。 7. 形式验证 这也是验证范畴，它是从功能上（STA是时序上）对综合后的网表进行验证。常用的就是等价性检查方法，以功能验证后的HDL设计为参考，对比综合后的网表功能，他们是否在功能上存在等价性。这样做是为了保证在逻辑综合过程中没有改变原先HDL描述的电路功能。形式验证工具有Synopsys的Formality。前端设计的流程暂时写到这里。从设计程度上来讲，前端设计的结果就是得到了芯片的门级网表电路。 Backend design flow ： 1. DFT Design For Test，可测性设计。芯片内部往往都自带测试电路，DFT的目的就是在设
微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用
动物医学进展,２０１９,４０(５):１１５Ｇ１１９ P r o g r e s s i nV e t e r i n a r y M e d i c i n e 微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医上的应用 一收稿日期:２０１８Ｇ０２Ｇ２７ 一基金项目:国家重点研发计划项目(２０１６Y F D ０５００７０７);河南省科技厅基础与前沿研究项目(１６２３００４１０１６６ )一作者简介:陈凯丽(１９９１－) ,女,河南郑州人,硕士研究生,主要从事动物寄生虫学研究.?通讯作者陈凯丽,刘珍珍,王朋林,郑一玲,菅复春? (河南农业大学,河南郑州４５０００２ )一一摘一要: 微流控芯片是以微米尺度对被检测流体样品进行操作为特点的技术,与传统的检测方法相比,具有样品消耗少二速度快二效率高等优势.近年来,基于该技术已开发出很多方便快捷的检测方法,例如毛细管电泳二质谱检测二免疫检测二电化学检测二光学检测等.随着畜牧养殖业的规模化和集约化发展,动物疾病对畜牧业的影响日益加大.因此,早期快速检测动物疫病病原具有重要的社会效益和经济价值.论文就几种常用微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医领域的应用进行综述,以期为动物疾病诊断提供参考.一一关键词: 微流控芯片;检测方法;畜牧兽医;应用中图分类号:S ８５３．２１ 文献标识码:A 文章编号:１００７Ｇ５０３８(２０１９)０５Ｇ０１１５Ｇ０５ 一一人类基因组计划的提前完成在很大程度上有赖于美国P EB i o s y s t e m s 公司研制出的高效毛细管自动测序仪,同时也向人们展示了先进检测技术的重要性.微流控芯片(m i c r o f l u i d i c c h i p )检测技术与传统的分析仪器比较,具有使用成本低二样品体积小二 灵敏度高二易于和其他技术设备集成以及良好的兼 容性等显著优势[ １] .该技术是在数平方厘米的芯片上对化学或者生物样品进行操作和检测的一种生物芯片技术,可以完成样品的预处理二分离二稀释二混 合二化学反应二检测以及产品的提取等所有步骤[ ２Ｇ３ ].因其独特的优势,无论在基础研究还是产品的开发方面都受到国际上的广泛关注,目前在生命科学等诸多领域都得到了广泛的应用,本文主要概述了几种常用的微流控芯片检测方法及其在畜牧兽医检测中的应用. １一微流控芯片技术的发展简介 微流控芯片技术也叫芯片实验室(l a bo na c h i p ,L O C ),是一种以在微米尺度空间完成对化学或生物样品的常规化学和生物实验室功能为主要特 征的技术平台[４] ,简单地说就是在便携设备上甚至 是邮票大小的芯片上实现常规分析实验室所能承担 的功能.该技术是由瑞士学者在１９９０年提出[５] , 但是当时并没有得到人们的关注,发展前景不是十分明朗.直到１９９４年美国橡树岭国家实验室对芯片 毛细管电泳的进样方法进行改进[６] ,使其性能和实 用性得到了很大的提高,这在很大程度上促进了微流控芯片技术的发展.在２００４年被美国B u s i n e s s ２．０杂志列为 改变未来的７种技术之一 .微流控芯片检测技术虽然在我国的研究起步较 晚,由于科研工作者的不断探索,也得了一定的成就.方肇伦院士率先在国内开展微流控分析系统的研究,发起并组织的 沈阳国际微流控学学术论坛 显著推动了微流控学在我国的发展.林炳承作为我国微流控芯片领域的推动者,其所著的?图解微流控芯片实验室?一书为该领域的研究提供了相应的参考依据. ２一微流控芯片不同检测方法及其在畜牧兽 医中的应用 一一微流控芯片的检测方法主要涵括毛细管电泳二质谱检测二免疫检测二电化学检测及光学检测.２．１一毛细管电泳 毛细管电泳(c a p i l l a r y e l e c t r o p h o r e s i s ,C E )又称高效毛细管电泳(h i g h p e r f o r m a n c ec a p i l l a r y e l e c Ｇt r o p h o r e s i s ,H P C E ),是依据样品中各种组分的浓度不同和分配行为上的差异来实现分离的继高效液相 色谱之后又一新型的液相分离技术[ ７] .雄性激素是调控动物繁殖行为的主要因子,而睾酮作为雄激素中最重要的激素不仅能够促进副性腺功能还能刺激 精子,对于多胎动物具有十分重要的作用.H u a n g Y 等[８] 将微流控芯片毛细管电泳与化学发光检测器 相结合,在最佳条件下仅需３０s 即可准确的检测出 睾酮,这为调控动物的繁殖行为提供了快速有效的
生物芯片技术及其应用研究
生物芯片技术及其应用研究 宋杭杰11152228 [ 摘要]近年来，生物芯片已成为科学界的研究热点之一。本文综述了生物芯 片的概念、主要分类和制作，介绍了生物芯片的应用，分析了生物芯片技术中存在的问题并对其发展前景作了展望。 [关键词]生物芯片应用检测问题发展前景 [正文] 1 生物芯片概述 生物芯片(biochip) 是将大量的生物大分子，如核苷酸片段、多肽分子、组织切片和细胞等生物样品制成探针，以预先设计的方式有序地、高密度地排列在玻 璃片或纤维膜等载体上，构成二维分子阵列，然后与已标记的待测生物样品靶分子杂交，通过检测杂交信号实现对样品的检测，因此该技术一次能检测大量的目 标分子，从而实现了快速、高效、大规模、高通量、高度并行性的技术要求;并且芯片技术的研究成果具有高度的特异性、敏感性和可重复性。因常用玻片/硅 片等材 料作为固相支持物，且在制备过程中模拟计算机芯片的制备技术，所以称之为生物芯片技术。 2 生物芯片的分类 生物芯片技术是一种高通量检测技术，其主要类型包括基因芯片( gene －chip) 、蛋白质芯片( protein－chip) 、组织芯片( tissue －chip) 和芯片实验室( lab－on －chip) 等。 2. 1 基因芯片 基因芯片又称为DNA 芯片(DNA －chip) ，是基于核酸探针互补杂交技术原 理研制的。它是将大量的寡核苷酸片段按预先设计的排列方式固化在载体表面如硅片或玻片上，并以此为探针，在一定的条件下与样品中待测的靶基因片段杂交，
通过检测杂交信号的强度及分布来实现对靶基因信息的快速检测和分析。 2. 2 蛋白质芯片 蛋白质芯片与基因芯片的原理类似，它是将大量预先设计的蛋白质分子( 如抗原或抗体等) 或检测探针固定在芯片上组成密集的阵列，利用抗原与抗体、受体与配体、蛋白与其它分子的相互作用进行检测。 2. 3 组织芯片 组织芯片技术则是一种不同于基因芯片和蛋白芯片的新型生物芯片。它是将许多不同个体小组织整齐地排布于一张载玻片上而制成的微缩组织切片，从而进行同一指标( 基因、蛋白) 的原位组织学的研究。 2. 4 芯片实验室 所谓实验室就是一种功能的集成。在普通实验室，检侧、分析等是分成不同步骤进行的，芯片实验室就是把所有的步骤聚在一起，也是有形的，只是把这些功能微缩到一个小的平台上。生物检测三大步骤:样品的处理、生物反应、反应的检测，在以前，是由不同的机器做，最后才得出结果。芯片实验室则是把这三大步骤浓缩到一个平台上做，对用户来说无需知道中间步骤，是一个微型的自动化过程。 3 生物芯片的制作 生物芯片制作的方法有很多，大体分为两类:原位合成和合成点样。原位合成主要指光引导合成技术，可用于寡核苷酸和寡肽的合成，所使用的片基多为无机片基，现在也有用聚丙烯膜的。该方法合成的寡核苷酸的长度一般少于30nt，缩合率可达95 % ，特异性不是太好。原位合成的另外一种方法是压电打印法或称作喷印合成。该方法合成寡核苷酸的长度一般在40－50nt，缩合率达99 % ，特异性较好。合成点样最常用的方法是机械打点法。点样的可以是寡核苷酸和寡肽，也可以是DNA 片段或蛋白质。所使用的片基多为尼龙膜等有机合成物片基。该方法的特点是操作迅速、成本低、用途广，但定量准确性和重现性不好，加样
乳腺癌组织芯片的应用与HER-2neu的表达
收稿日期:2004-03-04 作者简介:官 静(1975-),女,湖北武汉人,硕士研究生,主要从事肿瘤病理的研究。 乳腺癌组织芯片的应用与HER 22/neu 的表达 官 静,刘丽江 (江汉大学医学与生命科学学院病理学与病理生理学教研室,湖北武汉430056) 摘 要 目的:构建乳腺癌及乳腺癌-良性病变组织微阵列,研究HER 22/neu 在原发性乳腺癌和乳腺良性病变中的表达并探讨HER 22/neu 的判断标准。方法:制作乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列(tissue microarray )。用免疫组织化学方法检测HER 22/neu 在180例乳腺癌,32例乳腺良性病变组织中的表达。结果:构建乳腺癌及乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列4个,180例乳腺癌中HER 22/neu 阳性率为37.78%(68/180),32例乳腺良性病变不表达。乳腺癌组织中HER 22/neu 的过表达率显著高于乳腺良性病变组织(P <0.05)。结论:乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列的建立使乳腺癌相关基因及其蛋白产物的筛选工作简便、快捷。HER 22/neu 的过表达与乳腺癌的发生密切相关。 关键词:乳腺癌;组织微阵列;HER 22/neu 中图分类号:R730.2 文献标识码:A 文章编号:100921777(2004)022******* 组织微阵列/组织芯片技术(tissue microarray or tissuechip )是最近伴随基因芯片技术发展起来的一 种新方法,可在一张玻片上一次性完成几百例以上的临床组织标本的基因及其表达的分析,是快速、经济地大规模筛查组织中基因结构改变、表达异常的强有力工具[1]。目前国内用这种技术进行基因表达研究的报道尚不多见。 乳腺癌HER 22/neu 基因的过表达是临床治疗的重要客观依据。石蜡切片HER 22/neu 基因表达的免疫组织化学检测是否能作为治疗的依据,尚有不同的意见。为进一步明确HER 22/neu 基因表达与乳腺癌治疗的相关性,构建了乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列,并结合免疫组织化学法检测了180例乳腺癌及32例乳腺良性病变组织标本中HER 22/neu 基因的表达,在高通量、高标准化分析 的前提下,探讨HER 22/neu 基因表达与乳腺癌的关系及评价的方法。 1 对象与方法 1.1 对象 收集经病理学确诊的乳腺手术标本共265例。其中105例乳腺癌,48例乳腺良性病变标本来自江 汉大学附属医院及其它医院1998～2003年乳腺手术标本,112例乳腺癌标本由北京友谊医院病理科提供。乳腺癌患者年龄31～72岁,平均年龄47.6岁。乳腺良性病变患者年龄16～65岁,平均年龄36.5岁。全部组织标本获取前均未经放疗和/或化 疗。所有组织均经10%缓冲福尔马林固定,石蜡包埋。 1.2 乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列的制作 将蜡块制成5μm 厚HE 染色切片,在低倍镜下用油性笔标出目标区域。并在相应蜡块上做出标记,这些蜡块称为供体蜡块(donor bloke )。制作硬度适中的受体蜡块(35mm ×27mm )。用组织微阵列仪(Microarrayer ,美国B EECHER INSTRU 2M EN TS 公司产品)从265例乳腺手术标本的供体 蜡块中分别提取直径为0.6mm 或2.0mm 的组织芯,插入到受体蜡块中制作成组织微阵列4个。其一为乳腺癌-乳腺良性病变组织微阵列(直径0.6mm ,包括乳腺癌组织样本41例,乳腺良性病变样本48例),其余为乳腺癌组织微阵列,分别包括乳腺癌 组织样本64例(直径0.6mm ,),65例(直径2.0mm )及47例(直径2.0mm )。然后将制成的阵列放 入37℃温箱中20min 使组织与受体蜡块结合紧密。 第32卷 第2期江汉大学学报(自然科学版) Vol.32 No.2 2004年6月Journal of Jianghan University (Natural Sciences )J un.,2004
集成电路EDA软件概述(全面)
人类社会已进入到高度发达的信息化社会，信息社会发展 离不开电子产品的进步。现代电子产品在性能提高、复杂度增 大的同时，价格却一直呈下降趋势，而且产品更新换代的步伐 也越来越快，实现这种进步的主要因素是生产制造技术和电子 设计技术的发展。前者以微细加工技术为代表，目前已进展到 深亚微米阶段，可以在几平方厘米的芯片上集成数千万个晶体 管。后者的核心就是EDA技术，EDA是指以计算机为工作平台， 融合应用电子技术、计算机技术、智能化技术最新成果而研制 成的电子CAD通用软件包，主要能辅助进行三方面的设计工 作：IC设计,电子电路设计,PCB设计。没有EDA技术的支持， 想要完成上述超大规模集成电路的设计制造是不可想象的，反 过来，生产制造技术的不断进步又必将对EDA技术提出新的要 求。 EDA技术是指立足于计算机工作平台而开发出来的一整 套先进的设计电子系统的软件工具。通常把门电路、触发器等 成为逻辑器件；将由逻辑器件构成。能执行某单一的功能电路， 如计数、译码器、加法器等，称为逻辑功能部件；把由逻辑功 能部件组成的能实现复杂能的数字电路称为数字系统。 EDA技术是在电子CAD技术基础上发展起来的计算机软件系统，是指以计算机为工作平台，融合了应用电子技术、计算机技术、信息处理及智能化技术的最新成果，进行电子产品的自动设计。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、电子、通信、航空航天、化工、矿产、生物、医学、军事等各个领域，都有EDA的应用。目前EDA 技术已在各大公司、企事业单位和科研教学部门广泛使用。例如在飞机制造过程中，从设计、性能测试及特性分析直到飞行模拟，都可能涉及到EDA技术。本文所指的EDA技术，主要针对电子电路设计、PCB设计和IC设计。EDA 设计可分为系统级、电路级和物理实现级。 EDA工具层出不穷，目前进入我国并具有广泛影响的EDA软件有：EWB、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、ViewLogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIlogic、Cadence、MicroSim等等。这些工具都有较强的功能，一般可用于几个方面，例如很多软件都可以进行电路设计与仿真，同时以可以进行PCB自动布局布线，可输出多种网表文件与第三方软件接口。下面按主要功能或主要应用场合，分为电路设计与仿真工具、PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。 在计算机技术的推动下，20世纪末，电子技术获得了飞速的发展，而电子技术发展的根基是微电子技术的进 步，它表现在大规模集成电路加工技术，即半导体工艺技 术的发展上。表征半导体工艺水平的线宽已经达到60nm 以下，并还在不断地缩小，在硅片单位面积上集成了更多 的晶体管，集成电路设计在不断地向超大规模、极低功耗 和超高速的方向发展；专用集成电路ASIC的成本不断降
全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛选题
全国大学生嵌入式芯片与系统设计竞赛 选题指南 一、本科生组 全部由本科生（或本科以下）组成的参赛队可选本科生组赛题，组员之中有一个或以上组员为研究生视为研究生组，不得选择本科组题目，身份认定以报名时身份为准。符合条件的参赛队可任选一下题目之一。 ?ARM平台选题指南 竞赛技术平台：基于Arm Cortex-M4的MCU开发平台 建议选题方向：基于Arm Cortex-M4的MCU音频处理系统 ●使用指定的MCU子系统，连接音频麦克风及对应信号处理电路，编写 软件程序，实现至少2路音频信号的实时采集。 ●利用CMSIS-DSP等运算中间件，选择合适的算法，尝试通过多个麦克 风采集的信号，减小音频中的环境噪声。 ●扩展系统的功能，利用音频处理能力实现自选场景下的具体应用。 ?中天平台选题指南 竞赛技术平台：基于CK802S的H obbit芯片MCU开发平台 建议选题方向：基于中天处理器平台的数据采集系统设计 ●基于中天提供的处理器芯片平台，外接一个常见的传感器模块与无线 传输模块，形成一个集数据采集、数据处理与数据传输为一体的硬件 系统。 ●基于中天提供的软件开发套件，开发模块驱动与应用软件，从传感器 模块采集数据，并做加密处理后传送至云端； ●数据可通过云端在Web上进行展示。 ?苏州国芯平台选题指南 竞赛技术平台：苏州国芯ET300芯片平台 建议选题方向：基于ET300外设接口完成一种应用场景的系统开发 ●提交基于ET300芯片的技术设计方案、硬件设计原理图（可以是ET300 的开发板原理图）、软件源代码。系统要能演示，并能展示运行的结
果，以确认原型系统达到预期的设计目标。 ●苏州国芯提供ET300开发板、仿真器、IDE以及芯片驱动开发包。 ?龙芯平台选题指南 竞赛技术平台：参赛队可任选以下一款技术平台完成作品开发 ●龙芯1C智龙嵌入式开发板 ●龙芯1C机器人控制器 ●龙芯2K1000龙芯派 建议选题方向：基于龙芯开发平台的数据采集、反馈控制、数据处理、终端可 视化一体系统 ●基于龙芯提供的硬件平台，控制温度、湿度、压力、烟雾、红外、重 力等各种传感器，采集各种空间环境因素。 ●结合应用落地场景提供的限制条件，搭建符合场景特点的反馈控制系 统。 ●配合操作系统，对采集到的数据结合场景特点进行处理分析，运用Qt 将处理结果可视化。同时考虑到数据实时性和展示的美观性。
微流控芯片研究进展与应用
“Lab‐on‐a‐Chip” 二十一世纪的分析测试平台 分析测试无疑是人类最频繁的科学技术活动之一。在人类发展的历史上，分析测试技术对科学技术的进步和经济的发展起到了至关重要的作用。在以生命科学为主导的21世纪，分析测试技术集中体现了当今世界各项高新技术的综合水平，总的发展方向是更加微型化、自动化、快速化与便携化。20世纪90年代出现的微全分析系统（Miniaturized Total Analysis Systems, μ-TAS）完全符合这一战略目标。 μ-TAS又称为芯片实验室（Lab-on-a-chip），是指通过微电子领域已经发展成熟的微型机电技术（Micro-electromechanical Systems, MEMS）在一块几平方厘米（甚至更小）的芯片上构建微型实验室分析平台，该平台集成了生物和化学分析领域中所涉及各种基本操作单位，如样品制备、反应、分离、检测及细胞培养、分选、裂解等，可取代常规生物或化学实验室的各种功能。芯片实验室的优势在于分析化学、微机电加工（MEMS）、计算机、电子学、材料科学与生物学、医学和工程学的交叉，有利于实现分析检测从试样处理到检测的整体微型化、自动化、集成化与便携化这一目标。 计算机芯片使计算微型化，而芯片实验室使实验室微型化，因此，在生物医学领域它可以使珍贵的生物样品和试剂消耗降低到微升甚至纳升级，而分析速度成倍提高，成本成倍下降；在化学领域它可以使以前需要在一个大实验室花大量样品、试剂和很多时间才能完成的分析和合成，将在一块小的芯片上花很少量样品和试剂，以很短的时间同时完成；在分析化学领域，它可以使以前大的分析仪
组织芯片的应用
组织芯片应用 细胞表型分析 用组织芯片技术可以对细胞进行高通量免疫表型分析。用标准的免疫组化法对组织芯片上的数百甚至上千例各种不同的肿瘤组织标本进行各种指标的检测，不但可用于发现这些指标与肿瘤的诊断、鉴别诊断和预后密切相关，而且与完整的大组织切片相比，不同部位点样构建的组织芯片便可以提供一个可靠的高通量免疫组化表型分析系 统。 与基因芯片联合应用 用组织芯片技术也可以同时进行数种或数十种基因扩增、表达的检测，可用于发现各种组织样本中各种基因的调控，再根据这些不同的调控情况得出有价值的实验结果。 用于新基因靶点筛选 组织芯片技术亦可用于寻找治疗肿瘤的新靶点。用组织芯片对每个候选基因进行分析可以发现最有潜力成为新药或抑制剂的靶基因，或发现原癌基因或编码信号转导分子的新基因。如果某种特殊基因过度表达或在许多肿瘤中表达增强，则此基因即可作为一种重要的靶基因，那么干扰这种基因的表达或其表达产物功能的物质可能就是极有潜力的新药。所以，肿瘤组织芯片特别适合于研制抗肿瘤药物时先对靶基因进行选择。 缩微组织学和病理学图谱 根据需要可制备各种缩微组织学和病理学图谱。如制备各种正常组织芯片、各种病理类型的肿瘤组织芯片、同一系统中的各种肿瘤组织芯片、少见肿瘤组织芯片、疑难病例组织芯片、各种炎症组织芯片、各种寄生虫组织芯片以及胚胎发育组织芯片。可用于进修、学习、存储和进行对比研究等。 基因扩增分析 用组织芯片技术也可以同时进行数种或数十种基因扩增、表达的检测，可用于发现各种组织样本中各种基因的调控，再根据这些不同的调控情况得出有价值的实验结果。 抗体筛选 在各种疾病研究中，疾病相关抗体和探针是必不可少的研究工具，其特异性敏感性对研究结果影响巨大。对抗体和探针测试的基本方法就是用大量不同来源的阳性和阴性组织进行检查。对此，传统病理学方法需做大量单一切片。如果采用组织芯片技术，一次实验即可完成。现在组织芯片技术已经成为生物制品公司、病理医生和研究者筛选抗体和探针的必备工具。 用于个体化肿瘤治疗 组织芯片可用于筛选大量的肿瘤组织标本来确定哪些肿瘤应采取何种治疗方式。如对乳腺癌进行HER-2基因的筛选，高表达或者扩增的患者Herceptin 治疗将有良好的效果。 图表 1食道癌免疫组化胞核染色图 图表 2免疫组化胞浆染色图 图表 3免疫组化胞核染色图 图表 4肿瘤HE 染色图 图表 5乳腺癌FISH 图 图表 6前列腺免疫组化胞膜染色图 图表 7肺癌免疫组化胞 膜染色图
基因芯片技术及其应用简介(精)
基因芯片技术及其应用简介 生物科学学院杨汝琪 摘要:随着基因芯片技术的发展,基因芯片越来越多的被人们利用,它可应用于生活中的方方面面,如:它可以应用于医学、环境科学、微生物学和农业等多个方面,基因技术的发展将有利于社会进一步的发展。 关键词:基因芯片;技术;应用 基因(gene是载有生物体遗传信息的基本单位,存在于细胞的染色体(chromosome上。将大量的基因片段有序地、高密度地排列在玻璃片或纤维膜等载体上,称之为基因芯片(又称DNA 芯片、生物芯片。在一块1 平方厘米大小的基因芯片上,根据需要可固定数以千计甚至万计的基因片段,以此形成一个密集的基因方阵,实现对千万个基因的同步检测。基因芯片技术是近年来兴起的生物高新技术,把数以万计的基因片段以显微点阵的方式排列在固体介质表面,可以实现基因检测的快速、高通量、敏感和高效率检测,将可能为临床疾病诊断和健康监测等领域,带来全新的技术并开拓广阔的市场。 1 基因芯片技术原理及其分类 1.1基因芯片的原理: 基因芯片属于生物芯片的一种"其工作原理是:经过标记的待测样本通过与芯片上特定位置的探针杂交,可根据碱基互补配对的原则确定靶序列[1],经激光共聚集显微镜扫描,以计算机系统对荧光信号进行比较和检测,并迅速得出所需的信息"基因芯片技术比常规方法效率高几十到几千倍,可在一次试验中间平行分析成千上万个基因,是一种进行序列分析及基因表达信息分析的强有力工具。 1.2基因芯片分类: 1.2.1根据其制造方法可分原位合成法和合成后点样法;
1.2.2根据所用载体材料不同分为玻璃芯片!硅芯片等; 1.2.3根据载体上所固定的种类可分为和寡核苷酸芯片两种; 1.2.4根据其用途可分测序芯片!表达谱芯片!诊断芯片等 2 基因芯片技术常规流程 2.1 芯片设计根据需要解决的问题设计拟采用的芯片,包括探针种类、点阵数目、片基种类等。 2.2 芯片制备将DNA, cDNA或寡核昔酸探针固定在片基上的过程。从本质上可分为两大类fz} ,一类是在片基上直接原位合成,有光蚀刻法、压电印刷法和分子印章多次压印法三种;另一类是将预先合成的探针固定于片基表面即合成点样法。 2.3 样品制备常规方法提取样品总RNA,质检控制。再逆转录为。DNAo 2.4 样品标记在逆转录过程中标记荧光素等。 2.5 芯片杂交标记的cDNA溶于杂交液中,与芯片杂交。 2.6 芯片扫描一用激光扫描仪扫描芯片。 2.7 图像采集和数据分析专用软件分析芯片图像,然后对数据进行归一化,最后以差异为两倍的标准来确定差异表达基因。 2.8 验证用定量PCR或原位杂交验证芯片结果的可信性。 3基因芯片合成的主要方法 目前已有多种方法可以将基因片段(寡核苷酸或短肽固定到固相支持物上。这些方法总体上有两种: 3.1原位合成:
芯片设计流程详解
芯片设计流程详解 芯片，指的是内含集成电路的硅片，所以芯片又被称集成电路，可能只有2.5厘米见方大小，但是却包含几千万个晶体管，而较简单的处理器可能在几毫米见方的芯片上刻有几千个晶体管。芯片是电子设备中最重要的部分，承担着运算和存储的功能。 高大上的芯片设计流程 一颗芯片的诞生，可以分为设计与制造两个环节。芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出想要的IC 芯片，然而，没有设计图，拥有再强大的制造能力也无济于事。 在IC 生产流程中，IC 多由专业IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。所以，IC设计是整个芯片成型最重要的一环。 先看看复杂繁琐的芯片设计流程： 芯片制造的过程就如同用乐高盖房子一样，先有晶圆作为地基，再层层往上叠的芯片制造流程后，就可产出必要的IC 芯片（这些会在后面介绍）。然而，没有设计图，拥有再强制造能力都没有用，因此，建筑师的角色相当重要。 但是IC 设计中的建筑师究竟是谁呢？接下来要针对IC 设计做介绍： 在IC 生产流程中，IC 多由专业IC 设计公司进行规划、设计，像是联发科、高通、Intel 等知名大厂，都自行设计各自的IC 芯片，提供不同规格、效能的芯片给下游厂商选择。因为IC 是由各厂自行设计，所以IC 设计十分仰赖工程师的技术，工程师的素质影响着一间企业的价值。然而，工程师们在设计一颗IC 芯片时，究竟有那些步骤？设计流程可以简单分成如下。 设计第一步，定目标 在IC 设计中，最重要的步骤就是规格制定。这个步骤就像是在设计建筑前，先决定要几间房间、浴室，有什么建筑法规需要遵守，在确定好所有的功能之后在进行设计，这样才
生物芯片技术的发展及其在农业科学上的应用
生物芯片技术的发展及其在农业科学上的应用 摘要： 生物芯片的应用是将探针固定于芯片上, 利用核酸链间的分子杂交, 鉴定DNA 和蛋白质的一种新技术。尽管生物芯片仅仅出现几年, 但它带来的信息却蕴藏着生物学中结构与功能的内在联系, 其应用具有十分巨大的潜力, 它已在功能基因组研究、新药研究、物种改良和医学诊断、军事科学等方面提供或正在提供极有价值的信息, 已成为科学家们手中的有力武器。本文主要阐述了生物芯片技术种类和在农业科学应用方面的近期研究进展。 关键词：芯片技术、研究应用、农业科学 一、生物芯片技术简介 生物芯片技术是一种高通量检测技术，通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序（Sequencing by hybridization, SBH）等，为"后基因组计划"时期基因功能的研究及现代医学科学及医学诊断学的发展提供了强有力的工具，将会使新基因的发现、基因诊断、药物筛选、给药个性化等方面取得重大突破，为整个人类社会带来深刻广泛的变革。该技术被评为1998年度世界十大科技进展之一。（1）它包括基因芯片、蛋白芯片及芯片实验室三大领域。 基因芯片(Genechip)又称DNA芯片(DNAChip)。它是在基因探针的基础上研制出的，所谓基因探针只是一段人工合成的碱基序列，在探针上连接一些可检测的物质，根据碱基互补的原理，利用基因探针到基因混合物中识别特定基因。它将大量探针分子固定于支持物上，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号的强度及分布来进行分析。 蛋白质芯片与基因芯片的基本原理相同，但它利用的不是碱基配对而是抗体
数字IC设计工具介绍
COMPOSER - CADENCE 逻辑图输入 这个工具主要针对中小规模的ASIC以及MCU电路的逻辑设计,大的东西可能需要综合了。虽然现在电路越设计越大，有人言必称SYNOPSYS，但只要仔细到市场上端详一下，其实相当大部分真正火暴卖钱的东西还是用CADENCE的COMPOSER加VIRTUOSO加VERILOG—XL加DRACULA流程做的。原因很简单，客户可不买你什么流程的帐，什么便宜性能又好就买什么。备用PC上的工具：WORKVIEW OFFICE DC - SYNOPSYS 逻辑综合 这个不用说了，最经典的。但老实说在我们现在的设计流程里用得还不多，最关键问题还是一个市场切入问题。备用工作站上的工具：AMBIT，这个工具其实很不错，它和SE都是CADENCE出的，联合起来用的优势就很明显了。PC上用的备用工具可以选NT版的SYNOPSYS，SYNPILIFY也不错，但主要是用做FPGA综合的。其实最终你拿到的库有时最能说明问题，它不支持某工具，转换？急吧。 VIRTUOSO - CADENCE 版图设计 这个大家比较熟了，但个人还是喜欢用PC上的TANNER。原因是层与层之间的覆盖关系用调色的模式显示出来比直接覆盖显示就是舒服。可惜人家老大，国产的《熊猫》也学了这个模式。倒是以前有个COMPASS，比较好用，可惜现在不知哪去了。 SE - CADENCE 自动布局布线 有了它，很多手工版图的活儿就可以不用做的，实在是一大进步。可惜残酷市场上如果规模不大的东西人家手画的东西比你自动布的小40%，麻烦就大了。APOLLO用的人还不是很多吧。PC上的TANNER 据说也能做，针对线宽比较粗，规模不太大的设计。 VERILOG—XL - CADENCE 逻辑仿真 VERILOG就是CADENCE的发明，我们的版本比较老，现在该工具是不是停止开发了？CADENCE 新推都叫NC-VERILOG。SYNOPSYS的VCS是不是比NC强，反正两公司喊的挺凶，哪位对这个两个东西都比较了解，不妨对比一下。PC上的Model Sim也很不错。我一直觉得仿真是数字逻辑设计的核心，DEGUG 靠脑子和手推是不够用的。可惜往往有时候还不能过分依赖仿真结果，因为一些因素还是不能完全包罗进去。如果哪天真的仿真完芯片就必定OK了，做芯片的乐趣也没了。 DRACULA - CADENCE LVS、DRC、ERC、LPE 虽然比较老，已经成了CADENCE搭售的产品，但是经典了。 STAR—SIM - SYNOPSYS（原A VANT！）后仿真 如果你对小规模的电路不放心（尤其是自建库的设计），用这个做一次FULL-CHIP的后仿真，问题就不大了。还有一个是查电路的故障，一个芯片所有逻辑设计都对的，东西就出不来，可以针对性的仿真内部的关键信号。不看过就不知道，其实内部信号的传输远不如你在数字仿真时漂亮。 以上都是传统工具，还有好多新出的工具，因为只是停留在概念基础上，不敢评论了。 以下是几个硬件工具： 示波器、信号发生器、逻辑分析仪： 尤其是逻辑分析仪，查找硬件故障，甚至分析简单的通讯协议，好东西。