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DNA鉴定之MassArray技术

      MassArray即飞行时间质谱生物芯片系统,由专业生产生物芯片系统用于遗传突变及SNP领域研究的美国Sequenom公司开发,是目前唯一采用质谱法直接检测SNP的设备。
      MassArray系统已用于在不同人种中寻找特异性的SNP,即HapMap计划。该系统的突出特点是能以极高的精确度快速进行基因型识别,直接测出带有SNP或其他突变的目标DNA。MassArray系统反应体系为非杂交依赖性,不存在潜在的杂交错配干扰,不需要各种标记物,其采用的高密度SpectroCHIP点阵芯片分析系统能在4h之内完成多达3840个多重性鉴定,每个检测点只需3~5s,全自动分析。这套系统及时提供了大规模、高能量检测SNP的技术平台,顺应了当前医学疾病基因组疾病机制研究迅猛发展的趋势。
      MassArray系统的基本原理为基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MAL-DI-TOF MS)技术,主要特点是PCR犷增后的产物,加入SNP序列特异延伸引物,在SNP位点上延伸一个碱基,然后将制备的样品分析物与芯片基质共结晶,将该晶体放入质谱仪的真空管,再用瞬时纳秒强激光激发,由于基质分子经辐射所吸收的能量,导致能量蓄积并迅速产热,从而使基质晶体升华,核酸分子就会解吸附并转变为亚稳态离子,产生的离子多为单电荷离子,这些单电荷离子在加速电场中获得相同的动能,进而在一非电场漂移区内按照其质荷比加以分离,在真空小管中飞行到达检测器。MALDI产生的离子常用飞行时间(time-of-flight, TOF)检测器来检测,离子质量越小,就越快到达。理论上讲,只要飞行管的长度足够,TOF检测器可检测分子的质量数是没有上限的。MASSARRAY SNP检测的质谱范围为5000~8500Da。引物设计应用Sequenom公司为SNP基因分型开发的软件MassARRAY Assay Design 3.0,多重PCR最高可选择28重。PCR引物大小为上下游各30bp左右,PCR引物5 7端各带lobp的标签,产物片段为loobp左右,延伸引物大小为17~28bp。PCR扩增应用384孔反应板、5弘l反应体系,每组PCR反应只需HotstarTaq O,llul、基因组DNA 5~lOng。
 

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