基因微陣列之實務操作與分析

　　近年來幾項新發展且具前瞻性的生物晶片技術，如微陣列（Microarray）、基因晶片（DNA chip）、蛋白質?抗體晶片（Protein/antibody array）、組織晶片（Tissue array）及實驗室晶片（Lab-on-a-chip）等，正加速瞭解許多基因的功能及其交互作用與調控，因此不難理解分子生物學的進展與新功能基因的尋求息息相關。微陣列是發展及應用較為成熟的生物晶片技術之一，此晶片技術已廣泛的應用於生物醫學領域，如癌症、藥理、毒理學、感染、細胞分化、發育及生殖醫學等，亦將直接或間接的應用於疾病之診斷、分類、預後評估，並改善疾病之治療。

　　在台大基因體醫學中心基因微陣列核心實驗室服務的這2年內，陳博士及姚培莉小姐將他們的豐富經驗及微陣列操作之實務、分析技能寫成此實驗手冊，內容深入淺出，可提供給有興趣利用基因微陣列做相關研究同仁做為入門之參考工具

姚培莉∕台大基因體醫學中心基因微陣列核心實驗室

第一章 基因微陣列顯色分析系統使用說明

　　背景介紹
　　微陣列系統的建構及配置
　　取樣鋼針的尖端大小及處理
　　細菌培養及聚合?聯鎖反應
　　訊息核醣核酸的純化
　　cDNA探針之製備
　　基因微陣列雜交法
　　呈色偵測及顯色圖形之影像處理
　　資料處理之原則
　　總 結
　　藥品及材料
　　儀器及設備
　　基因微陣列薄膜之相關文獻

第二章 基因微陣列操作儀

　　Microarrayer儀器外觀
　　Microarrayer Machine清潔程序
　　Microarrayer基本設定操作
　　Chap 1. 基本介紹
　　Chap 2. 操作設定說明
　　　　2-1 打點模式、樣品數、機械手臂速度調整
　　　　2-2 模式設定及資料傳輸
　　　　2-3-1 薄膜式微陣列
　　　　2-3-2 玻片式文陣列
　　Chap 3. 如何調整針的位置？
　　　　3-1 各區域Z軸位置調整
　　　　3-2 取盤區（Stock）Z軸位置調整
　　　　3-3 取樣區位置設定
　　　　3-4 清洗區位置設定
　　　　3-5 打點區位置設定
　　Chap 4. 如何選取檔案？
　　Chap 5. 輔助功能
　　Chap 6. 如何細部調整X、Y軸位置
　　Chap 7. 新手上路，正確操作
　　Microarrayer注意事項
　　Microarrayer標準操作程序流程圖
　　附錄：Array Position Setting說明

第三章 基因微陣列資料分析

Part I. 掃瞄以及圖片修正
Part II. Gene Pix抓點
Part III. Excel運算
Part IV. Cluster
Part V. Gene Cluster
Part VI. Gene Analysis
Part VII. Tree View

謝 誌
附錄一 台大醫院基因體醫學暨微陣列核心實驗室
附錄二 常用基因微陣列分析軟體列舉
附論一 基因微陣列顯色分析法之簡介及其應用：二十一世紀基因分析的利器
附論二 生物晶片：技術發展及在生命科學上之應用（Biochips: Technique Development and Applications in Life Science）
網路資源

　　隨著人類基因解碼，21世紀之醫學已正式宣告進入了一嶄新的世代－所謂的「後基因體時代」（post genomic era），對於人類疾病的病因、診斷、分類、預後評估及治療，必須注入整個基因體新的觀念，給予不同的詮釋與解讀。同樣地因為人類基因之多樣性，不同的人種、甚至不同之個體對於藥物的反應也可能完全不相同，即所謂的藥物基因體醫學（Pharmacogenomics），突顯出在新一世代醫療所必需強調的個人化醫療（personalized medicine）新觀念。因應這一新世代的來臨，我們所急需的是如何從目前這麼多且複雜的疾病表現型（phenotype）中找出其基因之共通性或規則性？如何利用基因體醫學的新觀念與新技術發展出新的疾病指標及早期診斷方法？甚至找出所謂治療之標的（magic target）。而基因微陣列即為目前被發展出來非常有用的高效率（high throughput）篩檢方法之一。在完善的實驗設計下，基因微陣列可以協助醫學研究者，草擬出一份好的具假說性之研究計畫（hypothesis driven research proposal），也可以協助臨床醫學研究者，找到新的疾病指標、疾病分類的方式及可能治療方法，運用極為廣泛。

　　台大基因體核心實驗室於2000年4月在台大醫院院方的協助下在第三共研正式成立，由本人、陳健尉博士及姚培莉小姐，開始運作並提供同仁服務，所提供的微陣列服務內容包括人類基因的微陣列膜、老鼠基因微陣列膜及其他特殊功能及用途之基因微陣列膜，並提供代工之服務，後續又有陳惠文博士、俞松良博士、蔡孟峰博士及許多同仁加入，整個實驗室陣容更為堅強，所提供的服務項目也愈來愈完整，2002年此核心實驗室更獲得國家基因體醫學計畫之補助，正式成為國家基因體醫學計畫之基因微陣列核心實驗室，於2002年10月開始對全國研究同仁，包括基因體計畫執行之研究員及其他國科會支持之研究學者提供高品質之微陣列整體服務。在此對台大醫院及國家基因體計畫之大力協助，特別再次致謝。

　　在基因微陣列服務的這2年內，陳博士及姚培莉小姐將他們的豐富經驗及微陣列操作之實務、分析技能寫成此實驗手冊，內容深入淺出，可提供給有興趣利用基因微陣列做相關研究同仁做為入門之參考工具。

台大內科∕楊泮池