DE202011050012U1 - Gerät zur Messung von Gengruppen - Google Patents

Gerät zur Messung von Gengruppen Download PDF

Info

Publication number
DE202011050012U1
DE202011050012U1 DE202011050012U DE202011050012U DE202011050012U1 DE 202011050012 U1 DE202011050012 U1 DE 202011050012U1 DE 202011050012 U DE202011050012 U DE 202011050012U DE 202011050012 U DE202011050012 U DE 202011050012U DE 202011050012 U1 DE202011050012 U1 DE 202011050012U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gene
chip
measuring
measurement
overexpression
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202011050012U
Other languages
English (en)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
FOOYIN UNIVERSITY HOSPITAL
Original Assignee
FOOYIN UNIVERSITY HOSPITAL
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by FOOYIN UNIVERSITY HOSPITAL filed Critical FOOYIN UNIVERSITY HOSPITAL
Publication of DE202011050012U1 publication Critical patent/DE202011050012U1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/68—Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving nucleic acids
    • C12Q1/6876—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes
    • C12Q1/6883—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material
    • C12Q1/6886—Nucleic acid products used in the analysis of nucleic acids, e.g. primers or probes for diseases caused by alterations of genetic material for cancer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/005—Beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00277—Apparatus
    • B01J2219/00497—Features relating to the solid phase supports
    • B01J2219/00527—Sheets
    • B01J2219/00529—DNA chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00585—Parallel processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00596—Solid-phase processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/00608—DNA chips
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00605—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being directly bound or immobilised to solid supports
    • B01J2219/0061—The surface being organic
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00639—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium
    • B01J2219/00641—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being trapped in or bound to a porous medium the porous medium being continuous, e.g. porous oxide substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00646—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports
    • B01J2219/00648—Making arrays on substantially continuous surfaces the compounds being bound to beads immobilised on the solid supports by the use of solid beads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00583—Features relative to the processes being carried out
    • B01J2219/00603—Making arrays on substantially continuous surfaces
    • B01J2219/00659—Two-dimensional arrays
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/00274—Sequential or parallel reactions; Apparatus and devices for combinatorial chemistry or for making arrays; Chemical library technology
    • B01J2219/00718—Type of compounds synthesised
    • B01J2219/0072—Organic compounds
    • B01J2219/00722—Nucleotides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C12—BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12Q—MEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q2600/00—Oligonucleotides characterized by their use
    • C12Q2600/158—Expression markers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Hospice & Palliative Care (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Oncology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)
  • Apparatus Associated With Microorganisms And Enzymes (AREA)

Abstract

Gerät zur Messung von Gengruppen, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Chip zur Messung von Gengruppen umfasst, wobei eine markierte Gengruppe verwendet wird, die mit einem bestimmten Krebstyp in Verbindung steht, und dabei besteht die markierte Gengruppe aus verschiedenen Zielgenen, einer internen Kontrollgruppe sowie einer leeren Kontrollgruppe, insgesamt drei Netze, die auf einen Nylonmembranchip aufgebracht werden, und auf dem Chip zur Messung von Gengruppen wird eine markierte spezifische Anordnung gebildet, und eine Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers wird verwendet, um die mRNA des Testobjekts zu reinigen, so dass die mRNA durch umgekehrte Transkription in cDNA transfortmiert wird, und danach wird das Enzym abgegrenzt, um eine Sonde zu erhalten, und ein Bereich der Hybridisierung und Reaktion wird verwendet, um die Sonde und den Chip zur Messung von Gengruppen zu hybridisieren, und eine Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe wird verwendet, um auf der Sonde, die auf...

Description

  • 1. Bereich der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Messung von Gengruppen. Im Besonderen handelt es sich um die Verbesserung der Nachteile bei ebenen Plattformen für den Betrieb mit Nylonmembranen. Dabei wird eine ebene Plattform für den Betrieb einer WEnCA (Gewichte Enzymatische Chipanordnung) verwendet, die niedrige Koste besitzt und die vollkommen neu ist. Dabei ist es möglich, dass durch den automatisierten Betrieb die Messzeit im großen Umfang reduziert wird. Auch werden Fehler durch manuelle Arbeiten verringert. Damit wird ein Durchbruch bei der Chipmesstechnik erreicht, so dass Engpässe bei den Prozessen der Produktentwicklung überwunden werden können.
  • 2. Beschreibung des Standes der Technik
  • Die Analyse der Überexpression von Genen hat bereits zu einem grundlegenden und weiterführenden klinischen Fortschritt in der Diagnose von Krankheiten geführt. Die verfügbaren Techniken im Bereich Genüberexpression beinhalten Northern Blot, die Reverse Transkriptase-Polymerase-Kettenreaktion (RT-PCR) und die Echtzeit-Polymerase-Kettenreaktion (Real-Time PCR). Dabei sind die Betriebsschritte beim Nothern Blot extrem empfindlich und kompliziert. Daher müssen zu viele Messobjekte verwendet werden und es ist nur eine begrenzte Anwendung im Forschungsbetrieb möglich. Es eine tatsächliche Anwendung in der klinischen Diagnostik ist nicht möglich. RT-PCR und Real-Time PCR sind hinsichtlich des Betriebs einfacher. Daher sind diese im Hinblick auf die Verwendung der Messung eines einzelnen Gens recht weitreichend wie beispielsweise bei der Messung von Hepatitisviren oder bei der Untersuchung der Ursachen von Infektionskrankheiten. Obwohl die Erfindung der PCR-Anordnung ein großes umfassendes Experiment ist, sind die meisten PCR-Techniken mit spezifischen gleichartigen Problemen behaftet. Ein wesentliches Problem hierbei sind die Einflüsse von Verunreinigungen. Die Überexpression kann ein empfindliches falsches Positiv aufweisen wie beispielsweise bei der gesprühten DNA oder bei vorher vorhandenen Rückständen auf den Stichproben. Ein zweites Problem bei RT-PCR ist die Halbierung der Menge. Werden unterschiedliche Stichproben verwendet, ist es schwierig die Effizienz der verallgemeinerten Anordnung zu kontrollieren. Und ein drittes Problem betrifft die Interferenz des erforderlichen ausgehärteten Primers. Egal ob RT-PCR oder Real-Time PCR angewendet werden, können diese doch nur für die Messung der Markierung eines einzelnen Gens verwendet werden. Beim Messen der Markierungen einer Gengruppe durch die PCR-Technik entstehen Probleme durch den aufwendigen Betrieb. Weiterhin sind die Kosten des Betriebs sehr hoch.
  • In der Folge der schnellen Entwicklung der Biotechnologie in den letzten Jahren werden Biochips in der klinischen Diagnose oder in der Bewertung eines medikamentösen Effekts allmählich immer wichtiger. Die vorherige Forschung dieser Erfindung ist bereits verwertet und es wurden Biochips mit Nylonmembranen (Membrananordnung) für die Krebsdiagnose verwendet. In Bezug auf die Untersuchung von Blut (peripheres Blut) werden als Standard gleichzeitig mehrere nRNA-Markierungen verwendet. Als Standard für die Markierung von Molekülen werden für die Bewertung RT-PCR-Biochips mit Nylonmembranen verwendet. Die statistischen Informationen, die durch RT-PCR-Biochips mit Nylonmembranen erhalten werden, werden mittels einer linearen Regressionsanalyse analysiert, und im Ergebnis wird die Korrelation der beiden Methoden bereitgestellt (r = 0,979/P < 0,0001). Außerdem werden verwandte Techniken wie der Weighted Chemiluminescent Membrane Array (WCHMA) für die Analyse des Blutes von Lungenkrebspatienten verwendet wobei die besonderen Bedingungen der K-ras-Makrierung bei Heilmitteln Anwendung finden. Diese Techniken wurden bereits in der Literatur zum Lungenkrebs veröffentlicht.
  • Obwohl Biochips mit Nylonmembranen in der molekularen Diagnose und der Bewertung von Heilmitteln verwendet werden und obwohl viele Berichte dazu veröffentlich wurden muss bei ursprünglich verwendete Bewertungsverfahren wie bei Biochips mit Nylonmembranen jedes Gen in Hinblick auf das Konzept der signifikanten Gleichwertigkeit von spezifischen Krankheiten untersucht werden. Dies führt dazu, dass die Messgenauigkeit, nach dem diese ein bestimmter Grad erreicht hat, nur noch schwer erhöht werden kann. Außerdem ist die Verwendung eines farbmetrischen Biochips auf einer ebenen Plattform mit Digoxigeninsystemen sehr teuer was dazu führt das die Messungen extrem teuer werden. Weiterhin existiert eine Hochtechnologieschwelle beim Betrieb von Biochips. Die bisher entwickelten und angewandten Biochips für die Diagnose sind nicht leicht universell in der klinischen Medizin einsetzbar. Daher besteht in Bezug auf allgemeine Anwendungen keine Möglichkeit den Anforderungen an die heutige tatsächliche Nutzung gerecht zu werden.
  • 3. Inhalt der Erfindung
  • Das Hauptziel der Erfindung ist die Überwindung der oben genannten Probleme von bekannten Techniken und die Bereitstellung einer ebenen Plattform mit integrierten automatisierten Betrieb eines WEnCA-Chipball, der schneller und genauer ist sowie niedrigere Kosten verursacht.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Konstruktion, die keine große Zentrifuge benötigt und die für jeden experimentellen automatisierten Betrieb geeignet ist. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Anwendung, die eine magnetische Poly-T-Begleitsubstanz nutz, für die Verwendung eines höheren mRNA-Reinheitsgehalts wobei der Chiphintergrundwert nach der Reaktion verringert wird und wobei weiterhin eine hohe Genauigkeit erreicht wird.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung liegt in der Bereitstellung einer Konstruktion bei der Digoxogenin durch Biotin-Avidin ersetzt wird wobei die Kosten für Enzyme niedrig sind wobei auch Diaminobenzidin (DAB) als Farbpräparat mit hoher Stabilität verwendet werden kann und wobei weiterhin die Farben leicht beibehalten werden können.
  • Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Entscheidungsmethode basierend auf einem gewichteten Wert der Gene. Dazu wird ein positiver Bewertungsstandard für die Entscheidung bezüglich der ROC-Kurve verwendet. Und die Genauigkeit des angezeigten Ergebnisses der klinischen Messung kann verbessert werden, so dass Diagnose unterstützt werden kann.
  • Um die oben genannten Ziele zu erreichen ist die Erfindung ein Gerät zur Messung von Gengruppen und besteht zumindest aus einem Chip zur Messung von Gengruppen wobei auf diesem eine abgrenzende spezifische Anordnung gebildet wird, so dass auf einem Bildschirm eine vollständige Krankheitsdiagnose sowie eine Bewertung der Medikamente und der vererbten krankheitserregenden Gene erfolgen kann. Eine Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers wird verwendet, um die mRNA des Testobjekts zu reinigen, so dass die mRNA durch umgekehrte Transkription in cDNA transfortmiert wird. Danach wird das Enzym abgegrenzt, um eine Sonde zu erhalten.
  • Ein Bereich der Hybridisierung und Reaktion wird verwendet, um die Sonde und den Chip zur Messung von Gengruppen zu hybridisieren. Eine Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe wird verwendet, um auf der Sonde, die auf dem Chip zur Messung von Gengruppen hybridisiert wurde, ein DAB-Farbpräparat aufzutragen, um eine Farbentwicklung auszuführen. Und schließlich wird in einer Einheit zur Analyse und Ablesung eine Analysesoftware installiert sowie ein Bildaufnahmemodus und ein Datenübertragungsmodus. Diese werden verwendet um Bilder aufzunehmen nachdem der Chip zur Messung von Gengruppen eine Farbreaktion gezeigt hat. Und das Ergebnis in Form von Bildern nach der Farbreaktion wird automatisiert analysiert. Der Messwerte der Analyse wird dann mittels der gewichteten Durchschnittsmethode bestimmt. Dabei wird entsprechend jedes Gen in Bezug auf die Krankheitsform und die Medizinresistenz entsprechend gewichtet. Dann werden die Genpunkte, die eine positive Reaktion gezeigt haben mit einem Durchschnittswert versehen wobei dann für den Biochip ein Gesamtwert ermittelt wird.
  • Abbildungsverzeichnis
  • 1 ist eine Ansicht des Geräts zur Messung von Gengruppen.
  • 2 ist eine Ansicht der Anordnung der Platzierungen der Gene der Chips zur Messung von Gengruppen.
  • 3A ist eine vergleichende Ansicht, die die Markierung der Gengruppen bei Krebs zeigt wobei es zu einer Überexpression kommt.
  • 3B ist eine Ansicht der Kurve der Charakteristiken des Betriebes des Empfängers.
  • 4 ist eine Ansicht der Bilder des Chips nach der Reaktion der Krebsgruppe.
  • 5 ist eine Ansicht des Ergebnisses der Bewertung der Grenzwerte der Messung.
  • 6 ist zeigt eine lineare Regressionsanalyse.
  • Siehe im Folgenden 1 und 2. Dies sind eine Ansicht des Geräts zur Messung von Gengruppen und eine Ansicht der Anordnung der Platzierungen der Gene des Chip zur Messung von Gengruppen. Wie auf den Abbildungen zu sehen besteht die Erfindung eines Geräts zur Messung von Gengruppen (WEnCA-Chipball) 100 aus mindestens einem Chip zur Messung von Gengruppen 10, einer Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers 20, einem Bereich der Hybridisierung und Reaktion 30, einer Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe 40 und einer Einheit zur Analyse und Ablesung 50. Auf dem Chip zur Messung von Gengruppen 10 wird eine Anordnung mit einer spezifischen Abgrenzung gebildet, so dass auf einem Bildschirm eine vollständige Krankheitsdiagnose und eine Bewertung der Medikamente und der vererbten krankheitserregenden Gene erfolgen können.
  • In der Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers 20 werden die Zellen durch eine Lysis aufgebrochen, um so die mRNA zu extrahieren. Durch das Hinzufügen von magnetischen Partikeln und durch die Vermischung mit der mRNA wird die Nukleinsäure, die sich auf den magnetischen Partikel befindet, aus den Rissen heraus gewaschen und getrennt. Dann erfolgt ein Eluieren der mRNA, die sich auf dem magnetischen Partikeln befindet. Weiterhin wird dann die gereinigte mRNA durch umgekehrte Transkription in cDNA transformiert. Danach wird das Enzym abgegrenzt, um eine Sonde zu erhalten. Dabei kann das Testobjekt Blut, ein flüssiger Körper, eine Zellkultur oder ein Histiozyt sein.
  • Der Bereich der Hybridisierung und Reaktion 30 wird verwendet, um die Sonde und den Chip zur Messung von Gengruppen 10 zu hybridisieren. Die nicht reagierende Sonde wird verwende, um eine Reinigung auf dem Chip auszuführen.
  • Die Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe 40 wird verwendet, um auf der Sonde, die auf dem Chip zur Messung von Gengruppen 10 hybridisiert wurde, ein Diaminobenzidin-Farbpräparat aufzutragen, um eine Farbentwicklung auszuführen. In der Einheit zur Analyse und Ablesung 50 wird eine Analysesoftware installiert sowie ein Bildaufnahmemodus und ein Datenübertragungsmodus. Diese werden verwendet, um Bilder aufzunehmen nachdem der Chip zur Messung von Gengruppen 10 eine Farbreaktion gezeigt hat. Und das Ergebnis in Form von Bildern nach der Farbreaktion wird durch die Analysesoftware automatisiert analysiert. Der Messwerte der Analyse wird dann mittels der gewichteten Durchschnittsmethode bestimmt. Dabei wird entsprechend jedes Gen in Bezug auf die Krankheitsform und die Medizinresistenz entsprechend gewichtet. Dann werden die Gene, die eine positive Reaktion gezeigt haben mit einem Durchschnittswert versehen wobei dann für den Biochip ein Gesamtwert ermittelt wird. Insgesamt ergibt sich durch die oben beschriebenen Komponenten ein vollkommen neues Gerät zur Messung von Gengruppen 100.
  • Die Erfindung ist eine Antwort auf die Fehler von ebenen Plattformen, die mittels Nylonmembranen betrieben werden. Die Verbesserung liegt beispielsweise in der Bewertungszeit. Auf dem Chip befinden sich verschieden markierte Gene mit unterschiedlichen Wichtigkeiten, die Lungenkrebs mit unterschiedlichem Grad beziehen. Weiterhin wird durch ein Biotin-Avidin-Farbsystem ein Digoxigeninsystem erhalten, so dass eine vollkommen neue ebene Plattform für den Betrieb von WEnCa (Weighted Enzymatic Chip Array) errichtet wird. Weiterhin kann diese Konstruktion leicht auf einer ebenen Plattform, die durch eine Flüssigkeit gesteuert werden kann, angebracht werden, so dass ein automatisierter Betrieb ausgeführt werden kann wobei die Messzeit im großen Umfang reduziert wird. Auch Fehler durch manuelle Arbeit werden verringert. Damit wird ein Durchbruch bei der Chipmesstechnik erreicht, so dass Engpässe bei den Prozessen der Produktentwicklung überwunden werden können.
  • Im Folgenden wird die praktische Anwendung des Geräts zur Messung von Gengruppen für die Messung in der klinischen Medizin erläutert. Die Erfindung in ihrem zu bevorzugenden Ausführungsbeispiel verwendet Blut als Testobjekt von 100 Pathologieabteilungen, um zu ermitteln, ob Patienten an Dickdarmkrebs leiden. Dabei wird zuerst ein aktivierter K-ras Messchip 10 teilweise mit Nylonmembran sowie mit dieser Konstruktion 100 (hier ein WEnCA-Chipball) zusammen verwendet wobei in dem zu messenden Testobjekt ein K-ras-Pfad-relevantes Gen einer Überexpression ausgesetzt wird wobei eine höhere Differenzierung hinsichtlich Sensitivität, Detailliertheit und Genauigkeit bereitgestellt werden. Weiterhin sind die erforderlichen Kosten für die Konstruktion 100 und die ebene Plattform für das Messen, die für den Betrieb eine Nylonmembran verwendet, in der klinischen Anwendung unterschiedlich. Dies zeigt das Entwicklungspotential dieser Konstruktion 100 in der klinischen Anwendung.
  • Die oben beschriebene aktivierte K-ras Messchip 10, wie auf 2 zu sehen, wird mit einer markierten Gengruppe verwendet, die Dickdarmkrebs beinhaltet. Diese Gengruppe beinhaltet 22 Zielgene sowie eine interne Kontrollgruppe und eine leere Kontrollgruppe, insgesamt drei Netze, die auf einen Nylonmembranchip aufgebracht werden. Dabei sind die markierten Gengruppen ATP2A2, ATP6V0B, CXCR4, CYR61, RAP1B, RPL30, BMPR2, CALM2, DVL3, E2F4, SLC25A5, SPP1, CEBPB, CLSTN1, ETS1, H2AFZ, TAF12, TBX19, COL4A1, CXCL11, L1CAM und LRP1 sind. Weiterhin ist das innere Kontrastmittel β-Actin.
  • Siehe im Folgenden 3A und 3B. Diese sind eine vergleichende Ansicht, die die Markierung der Gengruppen bei Krebs zeigt wobei es zu einer Überexpression kommt und eine Ansicht der Kurve der Charakteristiken des Betriebes des Empfängers. Wie auf den Abbildungen zu sehen wird eine gewichtete Analyse der Reaktion der Leuchtchips verwendet. Dazu ordnet die Erfindung zuerst die 22 Genpunkte, die sich auf dem Chip befinden und verteilt diese auf 100 Krebsgewebe, die K-ras aktiviert und verändert sind. Diese werden einer Überexpression ausgesetzt wobei jeweils vier unterschiedliche Grade zu unterscheiden sind. Siehe dazu 3A. Sind durch die Überexpression Genpunkte in über 80 Krebsgeweben zu finden, so wird der gewichtete Wert 4 vergeben. Werden Genpunkte durch die Überexpression in 70 bis 80 Krebsgeweben gefunden, so wird der gewichtete Wert 3 vergeben. Zeigt die Überexpression Genpunkte in 60 bis 70 Krebsgeweben so wird der gewichtete Wert 2 vergeben. Und werden Genpunkte durch die Überexpression nur in 50 bis 60 der Krebsgewebe gefunden, so wird der gewichtete Wert 1 vergeben. Durch die Ermittlung der Anzahl der Gene, die eine positive Reaktion auf dem Chip gezeigt haben nach dem jeweils zwei Gruppen der 100 Reaktion erfolgt sind, erfolgt die Ermittlung eines gewichteten Werts wobei dann ein Gesamtwert ermittelt wird. Die entdeckte Mutation, die aus der tatsächlichen Anwendung resultiert, stellt eine Standardreferenz dar. Durch die Verwendung einer biostatistischen Analyse, wobei wie auf 3B zu sehen eine Kurve der Charakteristiken des Betriebes des Empfängers 6 verwendet wird, kann ein Anhaltewert berechnet werden mit dem entschieden werden kann, ob dieser Chip eine positive Reaktion gezeigt hat. Dies ist der Fall, wenn der Wert 20 erreicht. Das Messergebnis der Anordnung des Chips verfügt über eine Sensitivität von 96%. Die Detailliertheit beträgt 97%.
  • Siehe im Folgenden 4. Diese ist eine Ansicht der Bilder des Chips nach der Reaktion der Krebsgruppe. Wie auf der Abbildung zu sehen wird das Bild des Chips mit der oben beschriebenen Reaktion der Krebsgewebeanordnung auf Basis von Krebsgeweben erstellt, die über K-ras-Mutationen verfügen, genannt CAKM. Krebsgewebe mit wildem K-ras-Genen werden CAKWT genannt. Dabei beträgt der Gesamtwert nach der Reaktion von CAKM-1 und CAKM-2 jeweils 36 und 32. Diese besitzen damit einen Wert von über 20. Daher ist das Ergebnis der Reaktion des Chips positiv. Die Gesamtwerte für CAKWT-1 und CAKWT-2 betragen nach der Reaktion 8 und 7. Diese besitzen damit einen Wert von unter 20. Daher ist das Ergebnis der Reaktion des Chips negativ.
  • Siehe im Folgenden 5. Diese ist eine Ansicht des Ergebnisses der Bewertung der Grenzwerte der Messung. Wie auf der Abbildung zu sehen wird im Hinblick auf die Bewertung des Ergebnisses der Messgrenze des Geräts zur Messung von Gengruppen ein Gesamtwert von 20 herangezogen. Dabei wird, wie auf der Abbildung zu sehen, 5,5 ccm Blut jeweils mit 100, 50, 25 und 12 Krebszellen, die aktivierte mutierte K-ras besitzen, verwendet. Werden nur 6 Zellen verwendet liegt der Gesamtwert bei –8. Daher beträgt die Messgrenze 2, 4 Zellen pro Kubikzentimeter Blut. Die Verwendung von farbmetrischen Biochips mit 5 Zellen pro Kubikzentimeter Blut gilt für die Messung als ideal.
  • Siehe im Folgenden 6. Diese zeigt eine lineare Regressionsanalyse. Wie dort zu sehen werden in einem nächsten Schritt für die Analyse zwei Verfahren verwendet (für diese Erfindung und ein allgemein bekannte Technik), um zu einem koordinierten Ergebnis zu kommen. Dabei wird eine lineare Regressionsanalyse verwendet wobei r den Wert 0,86 besitzt und wobei nach der statistischen Lehre eine koordinierte Darstellung gezeigt wird. Es ist ersichtlich, dass die Erfindung im Vergleich mit allgemein bekannter Technik eine höhere Sensitivität besitzt sowie eine höhere Genauigkeit.
  • In dieser Hinsicht ist die Erfindung einer ebenen Plattform mit WEnCA-Chipsball mit integrierter Automatik schneller und genauer und verfügt zudem über niedrigere Kosten und sie kann für die Analyse großer Mengen verwendet werden. Die Analyse der Messung der organischen Testobjekt kann schnell ausgeführt werden. Damit kann das Ziel der herkömmlichen medizinischen Messung erreicht werden. Durch die Erfindung ist es nicht notwendig eine große Zentrifuge zu verwenden. Daher kann jeder experimentelle Betrieb sehr einfach ausgeführt werden und es kann auch leicht eine Automatisierung vorgenommen werden. Weiterhin werden magnetische Partikel verwendet, die über eine Poly-T-Begleitsubstanz verfügen, um mRNA mit einem hohen Reinheitsgrad zu extrahieren. Dabei ist der Hintergrundwert des Chips nach der Reaktion niedrig. Dabei wird eine hohe Genauigkeit erreicht. Außerdem wird für die Erfindung Biotin-Avidin verwendet, um Digoxigenin zu ersetzen. Dies reduziert nicht nur die Enzymkosten. Außerdem wird DAB als Farbpräparat verwendet, was eine hohe Stabilität aufweist. Dabei können die Farben leicht beibehalten werden. Weiterhin wird das Ergebnis hinsichtlich der Bewertung mittels einer gewichteten Durchschnittsmethode ermittelt. Dazu wird eine ROC-Kurve als positives Kriterium für die Bewertung verwendet. Das klinische Testergebnis zeigt, fass das Kriterium der Konstruktion eine sehr genaue Diagnose der Krankheit unterstützen kann. Daher kann die Erfindung in der klinischen Anwendung gleichzeitig ein besseres und genaueres Ergebnis liefern. Durch den automatisierten Betrieb kann die Messzeit in einem großen Umfang reduziert werden. Dadurch werden Fehler durch manuelle Arbeiten verringert. Damit wird ein Durchbruch bei der Chipmesstechnik erreicht, so dass Engpässe bei den Prozessen der Produktentwicklung überwunden werden können.
  • Insgesamt kann die Erfindung eines Geräts zur Messung von Gengruppen effektiv alle bisherigen Mängel beheben. Sie ist schnell, genau und besitzt niedrige Kosten. Zudem können Analysen im großen Umfang vorgenommen werden. Weiterhin kann leicht eine Anwendung auf einer ebene Plattform erfolgen wobei für den Betrieb ein automatisierte WEnCA-Chipball verwendet wird. Damit kann eine schnelle Analyse des organischen Testobjekts erfolgen. So werden damit die Ziele der herkömmlichen medizinischen Messung umfassend erreicht. Dabei ist die Erfindung fortschrittlicher, funktionaler und entspricht mehr den Anforderungen der Konsumenten. Sie entspricht vor allem auch der Anmeldung als Patent entsprechend den rechtlichen Anforderungen einer Anmeldung. Aus dem oben genannten ergibt sich, dass dies nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung darstellt. Dies soll nicht die Reichweite der Erfindung beschränken. Die Reichweite der als Patent angemeldeten Erfindung sowie der Inhalt der Erläuterungen sowie deren Vereinfachungen bzw. deren Veränderungen liegen alle im Bereich der Erfindung.
  • Ein Gerät zur Messung von Gengruppen umfasst somit mindestens einen Chip zur Messung von Gengruppen, eine Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers, einen Bereich der Hybridisierung und Reaktion und eine Einheit eines farbmetrischen Biochips sowie eine Einheit zur Analyse und Ablesung. Dabei wird eine ebene Plattform für den kombinierten automatisierten Betrieb als WEnCa-Chipball verwendet wobei eine schnelle und genaue Analyse in großen Mengen zu niedrigen Kosten bereitgestellt werden kann. Damit können organische Messobjekte gemessen und analysiert werden. Das Ziel in der herkömmlichen Medizin Messungen vorzunehmen, kann vollständig erreicht werden.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Gerät zur Messung von Gengruppen
    10
    Chip zur Messung von Gengruppen
    20
    Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers
    30
    Bereich der Hybridisierung und Reaktion
    40
    Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe
    50
    Einheit zur Analyse und Ablesung
    6
    Kurve der Charakteristiken des Betriebes des Empfängers

Claims (9)

  1. Gerät zur Messung von Gengruppen, dadurch gekennzeichnet, dass dieses einen Chip zur Messung von Gengruppen umfasst, wobei eine markierte Gengruppe verwendet wird, die mit einem bestimmten Krebstyp in Verbindung steht, und dabei besteht die markierte Gengruppe aus verschiedenen Zielgenen, einer internen Kontrollgruppe sowie einer leeren Kontrollgruppe, insgesamt drei Netze, die auf einen Nylonmembranchip aufgebracht werden, und auf dem Chip zur Messung von Gengruppen wird eine markierte spezifische Anordnung gebildet, und eine Einheit zur Vorverarbeitung des Messkörpers wird verwendet, um die mRNA des Testobjekts zu reinigen, so dass die mRNA durch umgekehrte Transkription in cDNA transfortmiert wird, und danach wird das Enzym abgegrenzt, um eine Sonde zu erhalten, und ein Bereich der Hybridisierung und Reaktion wird verwendet, um die Sonde und den Chip zur Messung von Gengruppen zu hybridisieren, und eine Einheit eines Chips in einer bestimmten Farbe wird verwendet, um auf der Sonde, die auf dem Chip zur Messung von Gengruppen hybridisiert wurde, ein DAB-Farbpräparat aufzutragen, um eine Farbentwicklung auszuführen, und schließlich wird in einer Einheit zur Analyse und Ablesung eine Analysesoftware installiert sowie ein Bildaufnahmemodus und ein Datenübertragungsmodus, und diese werden verwendet um Bilder aufzunehmen nachdem der Chip zur Messung von Gengruppen eine Farbreaktion gezeigt hat, und das Ergebnis in Form von Bildern nach der Farbreaktion wird automatisiert analysiert, und der Messwerte der Analyse wird dann mittels der gewichteten Durchschnittsmethode bestimmt, und dabei wird entsprechend jedes Gen in Bezug auf die Krankheitsform und die Medizinresistenz entsprechend gewichtet, und dann werden die Genpunkte, die eine positive Reaktion gezeigt haben mit einem Durchschnittswert versehen wobei dann für den Biochip ein Gesamtwert ermittelt wird.
  2. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Chip zur Messung von Gengruppen eine vollständige Krankheitsdiagnose sowie eine Bewertung der Medikamente und der vererbten krankheitserregenden Gene erfolgen können.
  3. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die markierte Gengruppe einer Überexpression ausgesetzt werden wobei jeweils vier unterschiedliche Grade zu unterscheiden sind: Sind durch die Überexpression Genpunkte in über 80 Krebsgeweben zu finden, so wird der gewichtete Wert 4 vergeben. Werden Genpunkte durch die Überexpression in 70 bis 80 Krebsgeweben gefunden, so wird der gewichtete Wert 3 vergeben. Werden Genpunkte durch die Überexpression in 60 bis 70 Krebsgeweben gefunden, so wird der gewichtete Wert 2 vergeben. Werden Genpunkte durch die Überexpression in 50 bis 60 Krebsgeweben gefunden, so wird der gewichtete Wert 1 vergeben.
  4. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Einheit zur Analyse und Ablesung eine Kurve der Charakteristiken des Betriebes des Empfängers verwendet, um einen Anhaltewert zu berechnen, so dass mit diesem dem entschieden werden kann, ob der Chip eine positive Reaktion gezeigt hat.
  5. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der positive Bewertungsstandard 20 ± 20% beträgt.
  6. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrenze des Geräts zur Messung von Gengruppen 2, 4 Zellen pro Kubikzentimeter Blut ±20% beträgt.
  7. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die markierten Gengruppen ATP2A2, ATP6V0B, CXCR4, CYR61, RAP1B, RPL30, BMPR2, CALM2, DVL3, E2F4, SLC25A5, SPP1, CEBPB, CLSTN1, ETS1, H2AFZ, TAF12, TBX19, COL4A1, CXCL11, L1CAM und LRP1 sind.
  8. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das innere Kontrastmittel β-Actin ist.
  9. Gerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Testobjekt Blut, ein flüssiger Körper, eine Zellkultur oder ein Histiozyt sein kann.
DE202011050012U 2010-05-13 2011-04-29 Gerät zur Messung von Gengruppen Expired - Lifetime DE202011050012U1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
TW099115357 2010-05-13
TW099115357A TWI402502B (zh) 2010-05-13 2010-05-13 Genome detection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202011050012U1 true DE202011050012U1 (de) 2011-07-27

Family

ID=44508198

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202011050012U Expired - Lifetime DE202011050012U1 (de) 2010-05-13 2011-04-29 Gerät zur Messung von Gengruppen

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8178343B2 (de)
JP (1) JP3169027U (de)
DE (1) DE202011050012U1 (de)
TW (1) TWI402502B (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWM419106U (en) * 2011-05-05 2011-12-21 Fooyin University Hospital Gene group test structure
TWI509074B (zh) * 2012-11-28 2015-11-21 Fooyin University Hospital Enzyme Gene Chip Detection Reagent and Its Detection
CN105483209A (zh) * 2014-09-19 2016-04-13 辅英科技大学附设医院 循环癌细胞的kras致癌基因检测方法
TWI732827B (zh) * 2017-02-24 2021-07-11 大陸商蘇州翊準基因科技有限公司 高效能mRNA標記偵測試劑組之偵測方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3871846B2 (ja) * 2000-03-10 2007-01-24 日立ソフトウエアエンジニアリング株式会社 ハイブリダイゼーション反応検出方法及び検出装置
JP2003271735A (ja) * 2002-03-12 2003-09-26 Yokogawa Electric Corp 遺伝子診断分析装置およびそれを用いた遺伝子診断支援システム
US20060068396A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 Kaohsiung Medical University Method for biochip detecting limited cells

Also Published As

Publication number Publication date
US8178343B2 (en) 2012-05-15
TW201140051A (en) 2011-11-16
JP3169027U (ja) 2011-07-07
US20110281774A1 (en) 2011-11-17
TWI402502B (zh) 2013-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2004846B1 (de) Expressionsprofile zur vorhersage septischer bedingungen
DE69733958T2 (de) Verfahren zur positionierung von klonen mittels molekularen kaemmens
DE69828392T2 (de) Verfahren zur Herstellung eines diagnostischen Standard-Gentranskriptionsmusters
DE68909514T2 (de) Verfahren zur gleichzeitigen Bestimmung von DNS-Sequenzvariationen von zahlreichen Stellen und ein Satz dafür.
DE69904165T2 (de) Verfahren zur bewertung chemischer und biologischer tests
DE102005013013A1 (de) Verwendung von Genaktivitäts-Klassifikatoren für die in vitro Klassifizierung von Genexpressionsprofilen von Patienten mit infektiösem/nichtinfektiösem Multiorganversagen
DE69523586T2 (de) Verfahren zum screening für die erkrankung crohn durch die verwendung von tnf-mikrosatelliten allelen
DE69632252T2 (de) Verfahren zur erkennung von klonalen populationen von transformierten zellen in einer genomisch heterogenen zellulären probe
DE202011050012U1 (de) Gerät zur Messung von Gengruppen
DE10155600A1 (de) Nukleinsäure-Array
DE60317606T2 (de) Marker für Brustkrebsprognose
EP1523575A1 (de) Nukleinsäurearray bestehend aus selektiven monozyten-makrophagen-genen
EP1317570A2 (de) Pcr-reaktionsgemisch für fluoreszenz-basierende genexpressions- und genmutationsanalysen
DE69330604T2 (de) Verfahren und system zur molekularbiologischen diagnose
KR20200065599A (ko) 2.5 마이크로미터 이하 미세먼지 피부 노출 여부 확인용 바이오마커
CN107760776A (zh) Ly6g5c基因作为重离子辐射暴露诊断的分子标记物的用途
DE102004005497B4 (de) Diagnose von uniparentaler Disomie anhand von Single-Nukleotid-Polymorphismen
DE102006014000B4 (de) Verfahren zur Charakterisierung einer Mischprobe
DE102005029811B4 (de) Oligonukleotidanordnungen, Verfahren zu deren Einsatz und deren Verwendung
DE102017004108A1 (de) Verfahren zur Bestimmung der Zellzahl von eukaryotischen Zellen
BE1030223B1 (de) Auf Biomarkern basierende Produkte zur Diagnose von pulmonaler Hypertonie (PH) und ihre Anwendungen
WO2014068092A2 (de) Verfahren zur geschlechtsunabhängigen bestimmung von alterung
BE1030423B1 (de) Anwendung von Biomarkern zu Diagnose und Behandlung von pulmonaler Hypertonie (PH)
EP2467496A1 (de) Verfahren zur bestimmung des metastasierungsrisikos als indikator für eine bildgebende diagnostik
CN107760774A (zh) Abcg1基因作为重离子辐射暴露诊断的分子标记物的用途

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20110915

R082 Change of representative

Representative=s name: LANGPATENT ANWALTSKANZLEI IP LAW FIRM, DE

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20140227

R157 Lapse of ip right after 6 years