与SARS相关的冠状病毒全基因组芯片及其用途制造技术

本发明专利技术涉及用于急性传染性疾病ＳＡＲＳ相关冠状病毒诊断的全基因组基因芯片，并提供了用于诊断其它有经济价值的动物冠状病毒基因芯片的高检出率的新引物。该全基因组基因芯片包括检测监控系统（Ａ）和疾病诊断系统（Ｂ）两个系统，可准确、快速检测ＳＡＲＳ相关冠状病毒，并设有检测监控系统，诊断时间更短，且大大提高诊断准确性。本发明专利技术的ＳＡＲＳ冠状病毒全基因组芯片尤其适用于检疫局的生物体检测、医院临床样本，生物环境病毒污染监控、病人出院后疾病的传播及人群中ＳＡＲＳ冠状病毒基因组水平的微小变化规律及基因多样性数据库的建立，特别对追踪ＳＡＲＳ冠状病毒的动物来源都将具有十分深远的重要意义。本发明专利技术特别应用于诊断领域。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于生物
，具体涉及与SARS相关的冠状病毒全基因组芯片及其构建策略、方法及用途。
技术介绍
病毒检测基因芯片背景。基因芯片，简单地说就是在一块特殊处理过的玻璃片或其它固相支持物(如硅片、聚丙烯膜、硝酸纤维素膜、尼龙膜等)上，将基因探针以大规模阵列的形式排布，形成可与目的分子(如病毒基因组)相互作用的固相表面。分子杂交后的探针阵列因为探针上结合目的分子的不同而在激光的顺序激发下分别呈现不同的荧光发射谱征，根据其波长及波幅特征收集信号，作出比较分析从而得到所要的信息。基因芯片现今的应用主要有以下方面基因表达时空特征分析；基因差异表达检测；新基因的发现；大规模DNA测序；基因型、基因突变和多态性分析；遗传病相关基因的定位；肿瘤相关基因的检测；单一或少量感染性疾病的诊断以及药物研究等。病毒检测芯片具有以下特点1、高通量每平方厘米上可以结合5000～10000个核酸探针，也就是说可以同时平行地进行上万个分子杂交反应。现今基因序列已知的上千种病毒仅通过一张芯片就可以完全容纳。2、高精确度、灵敏度通过分子杂交来检测病毒的存在是当前应用的技术中精确性和特异性最高的，据报道中表明，应用基因芯片技术进行临床诊断，准确度可达到98％-100％。3、组合性现在开发出的可以检测病毒的基因芯片产品均只能单一性检测一种或少量几种病毒，如此则不能发挥基因芯片最大的技术优势。我们的病毒组合检测芯片将几乎全部已知病毒的检测组合在一张芯片上，最大程度地利用芯片技术的潜力，提高时效性的同时降低成本。病毒的组合检测对于环境监控和质量监督等方面则具有划时代的意义。4、周期短、低成本、低工作量通过常规方法对病毒进行分子检测通常至少需要一周时间，且对于多种病毒则需要相同的工作重复进行。病毒组合检测芯片可以在4～5小时的自动化过程中一次性检测所有病毒，大大降低工作时耗、强度和试验成本。SARS冠状病毒相关背景及SARS冠状病毒全基因组芯片的
技术介绍
从2002年11月到现在，世界范围内的急性呼吸窘迫综合症(severe acute respiratorysyndrome，SARS)的爆发和流行被证明与一种新型变异的冠状病毒相关，目前国际上将这种病毒叫做SARS相关冠状病毒(SARS related virus)或SARS病毒(SARS virus)，在本专利技术中我们称之为“与SARS相关的冠状病毒”。在中国将这种急性呼吸窘迫综合症也称做非典型性肺炎。3月23日，亚特兰大的美国疾病预防控制中心寄往UCSF Dr.Deresi教授的标本经过其对包含1000种病毒的芯片测试，首次证实造成这种大规模流行的病因是一种冠状病毒。继之，加拿大BCCA基因组科学中心4月13日首次发布了SARS冠状病毒(Genbank序列号AY274119)全序列，4月15日Genbank加以注释再次发布(Genbank序列号NC_004718)。4月16日给猴子单独接种这种从临床确诊病人身上分离的SARS冠状病毒，发现在猴子身上引起的症状与SARS病人极其相似。WHO的SARS多中心协作研究成员在WHO多国协作研究基础上基本确定一种新型冠状病毒是这种急性呼吸道症状SARS的病原，衣原体等其它可疑病原仍需进一步评估。所报道的目前认为是SARS的发病原因的冠状病毒，是一种变异程度非常大的冠状病毒。它属于冠状病毒科(来自拉丁语corona，象皇冠的)，是一种RNA病毒，病毒体含有单链正链线性RNA分子，感染脊椎动物，尤其是温血动物，包括一些哺乳类(比如人、牛、猫、猪和鼠)，以及几种禽类(比如火鸡和鸡)。该科病毒基因组由RNA组成，具有29,000个到31,000个碱基。香港大学最新发现，感染人类的“非典”病毒成员最少有6个。这项发现，可为近日部分患者药物无效、病情反复之谜，提供破解的线索。然而，从卫生防疫角度看，“非典”病毒数目繁多，短期内逐一击破，会非常困难。港大医学院微生物学系将多个来自世界各地的“非典”病毒样本作比较，竟发现当中6个病毒样本，某一段基因出现不相同的组合，包括两个来自香港本地、两个来自广州、一个来自加拿大和一个来自美国的，就是说6个病毒是家族中不同的成员。不过，目前尚不知哪个样本的病毒是“母体”，研究人员倾向于来自香港的一个样本与来自加拿大和美国的相似；而来自香港的另一个样本，则与广州的两个样本相似。暂时未知这些非典型肺炎病毒家族成员是本已存在，还是由其中一种非典型肺炎病毒变种衍生出来的。而各家族成员之间的关系，以至病征上的异同都尚未清楚。不过，这发现可能有助解答一系列患者感染后出现病情极大差异之谜。香港大学的研究结果，证实一直以米不少人“非典”病毒不只一种的担忧，是正确的。虽然未知这六个病毒成员之间的关系，但由于成员有六个之多，有关专家由此推断，非典型肺炎的康复者有可能在康复后，再受另一种病毒成员侵袭，身体并没有相应抗体下而受感染，造成重复感染的现象。另一方面，若病毒有6个成员，部分病患者体内可能同时有两个以上不同病毒成员，令医护人员更难制订有效的治疗方案。医护人员必须知道病人身上的病毒是哪一个成员，才可以采取最有效的治疗方案，而测试方法亦因此受到限制。这无疑对防治及康复等工作倍添困难。历史上，标准病毒检测技术依赖于病毒分离和体外病毒培养或者免疫检测。当前SARS冠状病毒的抗体和抗原标准还未建立，并且免疫检测主要依赖于抗体的质量和可获得性，SARS冠状病毒单克隆抗体和ELISA的IgM抗体研究还正在进行。SARS标准化细胞株也未建立，SARS冠状病毒体外培养较难，SARS冠状病毒代谢模式和抗体动力学研究仍不清楚，已经开发出的SARS冠状病毒诊断ELISA试剂盒的敏感性及特异性还有待进一步确认。甚至是目前最好的方法学的缺陷也变得明显。我们研制的SARS冠状病毒全基因组芯片除了在诊断上具有绝对优势，对基因多样性数据库的建立；人群中SARS冠状病毒全基因组序列变异的监控以及环境中SARS冠状病毒污染的监控有特别重要的意义。目前针对冠状病毒的实验室检测存在着局限性，因此SARS冠状病毒全基因组芯片的应用是十分必须的。下面将就三个方面阐述SARS冠状病毒全基因组芯片的重要意义(1)SARS冠状病毒全基因组芯片对于“超级传染源”的早期发现以及愈后病人对环境污染的监控有重要意义。PCR检测具有很好的特异性，但是无法检测出所有分泌冠状病毒的病人。尽早并可靠地检测出SARS冠状病毒可以帮助医生识别当病人出现发烧和其他可疑症状时是否感染了SARS，同时将其及时隔离并严格实施控制感染的措施。这将大大降低SARS病人将疾病继续传播的危险。超级传染源”一词用以描述一名感染SARS的病人将疾病传染给很多人。“超级传染源”的现象出现在疾病暴发的早期，当时对这种现象没有足够的认识和了解。最初人们只知道SARS是一种新型疾病，认为很多患有非典型性肺炎的病人是由其他原因造成的，因此并没有对感染者实施隔离和严格的控制措施。因此疾病暴发的早期没有实行严格的感染控制措施。在缺乏保护措施的情况下，很多医务工作者，病人亲属以及前往医院的探视者都暴露于SARS冠状病毒之下，随后也都发展为SARS病患。有专家指出SARS病人出院后在一段时间内都有可能对环境造成潜在的SARS冠状病毒威本文档来自技高网...

【技术保护点】
本专利技术描述了一种基因芯片，其特征是固定在基片上的探针矩阵覆盖了ＳＡＲＳ冠状病毒的全基因组序列。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴小岳，马鑫，任鲁风，董小岩，
申请(专利权)人：本元正阳基因技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]