基因芯片的定义及应用

      基因芯片是一种常用于细胞遗传学分析的技术，用于识别染色体结构和数值异常，以及确认特定诊断。传统的细胞遗传学分析通常检查整个基因组，寻找导致患者临床问题的不平衡失调。然而，这种方法并不依赖于患者的表型，而是涵盖了所有染色体和特定分辨率下的所有谱带。全球发育迟缓儿童带状染色体分析的诊断率约为3.7%。

    为提高分辨率，引入了分子细胞遗传学技术，如荧光原位杂交（FISH）。FISH可以针对特定的染色体区域进行定位，并用于特定位点的测试，也可用于多个基因座的查询。亚端粒区域的FISH检测在相关重排的诊断中的成功率约为2.5%。

    为了更准确地鉴定不平衡的重排，研发了比较基因组杂交（CGH）技术。该技术利用患者的DNA作为分析探针，与参考样本进行比较。首先，通过与正常中期染色体杂交，确定了中期染色体分辨率下的得失。然而，由于中期染色体分辨率的限制，采用了基于阵列的CGH分析。在基于阵列的CGH中，将人类基因组DNA片段（以寡核苷酸、细菌人工染色体（BAC）或其他DNA序列的形式）附着在固体支持物（如玻璃显微镜载片）上。此外，还可使用单核苷酸多态性（SNP）微阵列进行基因组拷贝数评估。与正常参考对照组获得的标准SNP强度相比，SNP的强度指示了DNA拷贝数的得失。

     微阵列分析的诊断产量取决于微阵列的基因组覆盖率。使用有限的BAC阵列进行的诊断率约为10%。与传统的细胞遗传学分析相比，微阵列分析允许同时分析数百甚至数千个离散的基因座，具有更高的分辨率。它还可用于检测基因组的不平衡区域。尽管目前的微阵列技术无法识别平衡重排和一些倍体，但对于表型异常、发育迟缓或智力迟钝的个体进行的染色体分析主要是为了检测导致染色体或染色体片段净增益或损失的不平衡重排。因此，临床细胞遗传学实验室使用微阵列分析不会改变对儿童进行传统细胞遗传学分析的方法，并可能取代对病因不明患者进行多次FISH研究的“逐步”方法。此外，微阵列分析可作为传统细胞遗传学的辅助手段，进一步解释检测到的染色体异常，从而避免了多次FISH检测的需求。