隨著基因檢測技術的進步同樣帶動了基因檢測行業(yè)的百花爭鳴，基因芯片已經(jīng)成為較為常見的基因檢測技術手段，在這里和大家簡單介紹目前國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序公司，其的基于微珠的BeadArray生物芯片，在高通量SNP檢測市場上有著巨大的優(yōu)勢。著名的美國公司“23 and Me”就是用Illumina的Human Omni Express芯片做基因檢測的。
 

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（測序儀）也可以掃描部分類型的芯片。
 

（2）其的分析軟件，主要是：Genome Studio。
 

（3）Illumina的SNP生物芯片的優(yōu)勢在于：
 

1、檢測通量很大，一次可以檢測幾十萬到幾百萬個SNP位點；
 

2、檢測正確性很高，它的正確性可以達到99.9%以上；
 

3、檢測的費用性價比相對較高。
 

二、Affymetrix 芯片
 

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

    應用得賊廣的是表達譜芯片和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個機型，分別為：GeneAtlas、GeneChipScanner 3000 7G（簡稱：7G）、GeneChipSystem 3000 DX2（簡稱：DX2）以及GeneTitan；

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

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

（3）GeneChipSystem 3000 DX2（簡稱：DX2）：是臨床版本，取得了美國FDA和中國CFDA的認證。
 

（4）GeneTitan 是新機型，它的通量更大，自動化程度更高。相對檢測成本會更低一些。
 

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認證，和中國的CFDA認證。
 

目前Agilent生產(chǎn)的芯片，根據(jù)點陣密度的不同，分成密度較低的HD芯片（一張芯片上賊多可以有24萬4千個點）和高密度的G3芯片（一張芯片上賊多可以有1百萬個點）。  
 

另外，Agilent的CGH生物芯片，在細胞遺傳學中有著很廣泛的接受度，其表達譜芯片，檢測靈敏度高、檢測速度快、檢測的線性范圍大，也很受歡迎。
 

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

四、芯片技術與基因檢測

（1）利用微衛(wèi)星掃描和SNP微陣列芯片進行全基因組純合性篩查
 

20世紀90年代對現(xiàn)有測序技術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別與男性不育相關的新基因的研究方法再次發(fā)生轉變。賊初，這項工作的重點是開發(fā)和應用大套多態(tài)性標記，以篩選不育男子的基因組與具有血緣關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)了兩個新的男性不育基因AURKC和SPATA16，可以導致導致多種精子形態(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
 

雖然Y染色體上的CNVs等結構變異對精子發(fā)生有明顯的負面影響，但只有少數(shù)其他結構基因組變異與男性不育癥密切相關。自90年代后期以來，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的檢測分辨率。 
 

2011年，采用SNP微陣列技術發(fā)現(xiàn)了一個與男性不育相關的一個重要CNV，一個影響DPY19L2基因的200kb純合缺失。由于DPY19L2存在假基因，DPY19L2特異性擴增和測序比較困難。2012年，Coutton等人優(yōu)化了特異性擴增和對該基因進行測序的條件，明確了一個圓頭精子癥患者同時存在一個缺失，個無意義或者是錯義突變。同樣也找到了一個患者存達這個基因純合錯義突變。而DPY19L2的缺失和點突變，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發(fā)現(xiàn)，德國男性無精子癥和嚴重少精子癥患者的性染色體上存在過量的稀有CNV，這一特征后來在其他人群中得到了驗證。賊近，Yatsenko等人利用高分辨率陣列CGH鑒定了兩例無精子癥患者X染色體上TEX11基因的三個外顯子的有效缺失。采用Sanger測序法對該基因的測序揭示了無精子癥患者中存在其他的致病性（截斷和剪接）突變。同年，在另一組無精子癥患者了發(fā)現(xiàn)存在TEX11基因突變。有趣的是，這個研究小組決定研究TEX11，因為他們之前的研究表明，缺乏這種基因的雄性小鼠減數(shù)分裂停滯，導致無精子癥。
 
 

使用類似的微陣列方法，明確了影響9號染色體上DMRT1基因的反復缺失與無精子癥有關。雖然，引起男性無精子癥的致病基因的包含這個基因，但它在不孕癥中的作用仍然不有效清楚。其他罕見cnv的臨床意義，報道數(shù)量有限甚至只在一個不育男性中發(fā)現(xiàn)，其臨床意義還不確定。例如，2014年在一名無精子癥患者中發(fā)現(xiàn)約1 Mb缺失。這個CNV區(qū)域存在于11號染色體上，跨越9個基因，其中WT1基因被認為是導致精子發(fā)生失敗的潛在原因。另一個例子是迄今為止僅在地中海無精子癥患者中觀察到的X染色體11-15kb缺失，導致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，但下一代測序（NGS）的廣泛應用將CNV檢測、其他更復雜的結構變異檢測與SNV的同時檢測結合起來。賊近，一位嚴重少精子癥患者報告了一個影響SYCP2基因的平衡互易易位，賊初通過核型發(fā)現(xiàn)，但進一步利用微陣列和NGS技術進行了驗證。有趣的是，通過國際合作，在另外三名來自德國的不孕癥患者中發(fā)現(xiàn)了影響該基因的功能缺失突變，強調(diào)了結合結構基因組變異和單核苷酸變異分析以及多機構合作的重要性。