隨著基因檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)步同樣帶動(dòng)了基因檢測(cè)行業(yè)的百花爭(zhēng)鳴，基因芯片已經(jīng)成為較為常見(jiàn)的基因檢測(cè)技術(shù)手段，在這里和大家簡(jiǎn)單介紹目前國(guó)際常用的幾種基因芯片。

一、Illumina的SNP芯片
 

Illumina公司是著名的生物芯片及基因測(cè)序公司，其的基于微珠的BeadArray生物芯片，在高通量SNP檢測(cè)市場(chǎng)上有著巨大的優(yōu)勢(shì)。著名的美國(guó)公司“23 and Me”就是用Illumina的Human Omni Express芯片做基因檢測(cè)的。
 

Illumina的生物芯片系統(tǒng)主要由：芯片、掃描儀、分析軟件組成。
 

（1）目前主要的掃描儀有HiScan和iScan兩款。另外，NextSeq 550型（測(cè)序儀）也可以掃描部分類(lèi)型的芯片。
 

（2）其的分析軟件，主要是：Genome Studio。
 

（3）Illumina的SNP生物芯片的優(yōu)勢(shì)在于：
 

1、檢測(cè)通量很大，一次可以檢測(cè)幾十萬(wàn)到幾百萬(wàn)個(gè)SNP位點(diǎn)；
 

2、檢測(cè)正確性很高，它的正確性可以達(dá)到99.9%以上；
 

3、檢測(cè)的費(fèi)用性價(jià)比相對(duì)較高。
 

二、Affymetrix 芯片
 

    Affymetrix公司是著名的生物芯片公司,它的芯片當(dāng)中包含了：RNA表達(dá)量分析（表達(dá)譜芯片）、SNP檢測(cè)（基因分型）、拷貝數(shù)變異（Copy Number Variation，CNV）、small RNA、甲基化等多種芯片。
 

    應(yīng)用得賊廣的是表達(dá)譜芯片和SNP分型芯片兩種芯片。
 

    目前在售的儀器Affymetrix 的（生物芯片的）儀器主要有4個(gè)機(jī)型，分別為：GeneAtlas、GeneChipScanner 3000 7G（簡(jiǎn)稱(chēng)：7G）、GeneChipSystem 3000 DX2（簡(jiǎn)稱(chēng)：DX2）以及GeneTitan；

（1）GeneAtlas ：是一個(gè)小型系統(tǒng)，它主要可以掃描4張芯片一組的小芯片條。特點(diǎn)是：經(jīng)濟(jì)、易用；
 

（2）GeneChip Scanner 3000 7G（簡(jiǎn)稱(chēng)：7G）：與下面的GeneChipSystem 3000 DX2（簡(jiǎn)稱(chēng)：DX2）是同一款機(jī)器的不同版本，“7G”主要為科研版本；
 

（3）GeneChipSystem 3000 DX2（簡(jiǎn)稱(chēng)：DX2）：是臨床版本，取得了美國(guó)FDA和中國(guó)CFDA的認(rèn)證。
 

（4）GeneTitan 是新機(jī)型，它的通量更大，自動(dòng)化程度更高。相對(duì)檢測(cè)成本會(huì)更低一些。
 

Affymetrix公司官方網(wǎng)站：www.affymetrix.com
 

三、Agilent的生物芯片
 

Agilent公司（安捷倫公司）的生物芯片和別的公司的生物芯片同樣由：掃描儀、生物芯片、分析軟件，三部分組成。

Agilent的生物芯片的主要特點(diǎn)為：
 

（1）生產(chǎn)的靈活性較高，方便客戶定制化芯片，甚至可以接受少到“1張”芯片的定制化訂單。
 

（2）其芯片掃描儀：SureScan DX，取得了歐洲的CE認(rèn)證，和中國(guó)的CFDA認(rèn)證。
 

目前Agilent生產(chǎn)的芯片，根據(jù)點(diǎn)陣密度的不同，分成密度較低的HD芯片（一張芯片上賊多可以有24萬(wàn)4千個(gè)點(diǎn)）和高密度的G3芯片（一張芯片上賊多可以有1百萬(wàn)個(gè)點(diǎn)）。  
 

另外，Agilent的CGH生物芯片，在細(xì)胞遺傳學(xué)中有著很廣泛的接受度，其表達(dá)譜芯片，檢測(cè)靈敏度高、檢測(cè)速度快、檢測(cè)的線性范圍大，也很受歡迎。
 

Agilent公司官方網(wǎng)站：www.agilent.com.cn
 

四、芯片技術(shù)與基因檢測(cè)

（1）利用微衛(wèi)星掃描和SNP微陣列芯片進(jìn)行全基因組純合性篩查
 

20世紀(jì)90年代對(duì)現(xiàn)有測(cè)序技術(shù)的改變加上單核苷酸多態(tài)性（SNP）微陣列的引入，使得研究不育男性基因組和識(shí)別與男性不育相關(guān)的新基因的研究方法再次發(fā)生轉(zhuǎn)變。賊初，這項(xiàng)工作的重點(diǎn)是開(kāi)發(fā)和應(yīng)用大套多態(tài)性標(biāo)記，以篩選不育男子的基因組與具有血緣關(guān)系的后代之間的同源區(qū)域。2007年，采用這種新的定位克隆方法發(fā)現(xiàn)了兩個(gè)新的男性不育基因AURKC和SPATA16，可以導(dǎo)致導(dǎo)致多種精子形態(tài)異常。同樣，在一小群精子鞭毛形態(tài)異常的不育男性中，利用純合性圖譜鑒定DNAH1的純合致病突變。
 

(2)基于基因芯片的基因組拷貝數(shù)變異檢測(cè)
 

雖然Y染色體上的CNVs等結(jié)構(gòu)變異對(duì)精子發(fā)生有明顯的負(fù)面影響，但只有少數(shù)其他結(jié)構(gòu)基因組變異與男性不育癥密切相關(guān)。自90年代后期以來(lái)，基于微陣列的比較基因組雜交（array-CGH）和SNP陣列顯著提高了基因組缺失和重復(fù)的檢測(cè)分辨率。 
 

2011年，采用SNP微陣列技術(shù)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)與男性不育相關(guān)的一個(gè)重要CNV，一個(gè)影響DPY19L2基因的200kb純合缺失。由于DPY19L2存在假基因，DPY19L2特異性擴(kuò)增和測(cè)序比較困難。2012年，Coutton等人優(yōu)化了特異性擴(kuò)增和對(duì)該基因進(jìn)行測(cè)序的條件，明確了一個(gè)圓頭精子癥患者同時(shí)存在一個(gè)缺失，個(gè)無(wú)意義或者是錯(cuò)義突變。同樣也找到了一個(gè)患者存達(dá)這個(gè)基因純合錯(cuò)義突變。而DPY19L2的缺失和點(diǎn)突變，是大多數(shù)圓頭精子癥的致病突變。 
 

2011年，Tüttelmann等人利用微陣列技術(shù)發(fā)現(xiàn)，德國(guó)男性無(wú)精子癥和嚴(yán)重少精子癥患者的性染色體上存在過(guò)量的稀有CNV，這一特征后來(lái)在其他人群中得到了驗(yàn)證。賊近，Yatsenko等人利用高分辨率陣列CGH鑒定了兩例無(wú)精子癥患者X染色體上TEX11基因的三個(gè)外顯子的有效缺失。采用Sanger測(cè)序法對(duì)該基因的測(cè)序揭示了無(wú)精子癥患者中存在其他的致病性（截?cái)嗪图艚樱┩蛔儭Ｍ?，在另一組無(wú)精子癥患者了發(fā)現(xiàn)存在TEX11基因突變。有趣的是，這個(gè)研究小組決定研究TEX11，因?yàn)樗麄冎暗难芯勘砻?，缺乏這種基因的雄性小鼠減數(shù)分裂停滯，導(dǎo)致無(wú)精子癥。
 
 

使用類(lèi)似的微陣列方法，明確了影響9號(hào)染色體上DMRT1基因的反復(fù)缺失與無(wú)精子癥有關(guān)。雖然，引起男性無(wú)精子癥的致病基因的包含這個(gè)基因，但它在不孕癥中的作用仍然不有效清楚。其他罕見(jiàn)cnv的臨床意義，報(bào)道數(shù)量有限甚至只在一個(gè)不育男性中發(fā)現(xiàn)，其臨床意義還不確定。例如，2014年在一名無(wú)精子癥患者中發(fā)現(xiàn)約1 Mb缺失。這個(gè)CNV區(qū)域存在于11號(hào)染色體上，跨越9個(gè)基因，其中WT1基因被認(rèn)為是導(dǎo)致精子發(fā)生失敗的潛在原因。另一個(gè)例子是迄今為止僅在地中海無(wú)精子癥患者中觀察到的X染色體11-15kb缺失，導(dǎo)致MAGEA9B基因近端拷貝部分缺失。
 
 

雖然SNP和CGH微陣列突出了CNV在男性不育中的重要作用，但下一代測(cè)序（NGS）的廣泛應(yīng)用將CNV檢測(cè)、其他更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)變異檢測(cè)與SNV的同時(shí)檢測(cè)結(jié)合起來(lái)。賊近，一位嚴(yán)重少精子癥患者報(bào)告了一個(gè)影響SYCP2基因的平衡互易易位，賊初通過(guò)核型發(fā)現(xiàn)，但進(jìn)一步利用微陣列和NGS技術(shù)進(jìn)行了驗(yàn)證。有趣的是，通過(guò)國(guó)際合作，在另外三名來(lái)自德國(guó)的不孕癥患者中發(fā)現(xiàn)了影響該基因的功能缺失突變，強(qiáng)調(diào)了結(jié)合結(jié)構(gòu)基因組變異和單核苷酸變異分析以及多機(jī)構(gòu)合作的重要性。