糖芯片的制備和檢測應(yīng)用研究進展

顧 銳, 胡 靜, 尹 健*

1.江南大學生物工程學院, 糖化學與生物技術(shù)教育部重點實驗室, 江蘇 無錫 214122;2.江南大學無錫醫(yī)學院, 江蘇 無錫 214122

糖是生命系統(tǒng)中的重要組成部分，廣泛存在于生物體中，幾乎每個活細胞表面都修飾著高度多樣化的糖復(fù)合物[1]，它們在生物學識別和生物信息傳遞中起著至關(guān)重要的作用，例如糖結(jié)合蛋白對細胞識別、黏附和信號傳導的調(diào)節(jié)作用[2,3]、介導病原菌的感染作用、引起相應(yīng)的免疫應(yīng)答作用[4～6]，以及糖物質(zhì)在腫瘤轉(zhuǎn)移、炎癥發(fā)作等病理過程中的關(guān)鍵作用[7]。因此，在分子基礎(chǔ)上研究糖介導的相互作用，深入了解相關(guān)機制和過程，在生物醫(yī)藥和臨床診療研究中具有重要意義。

自Ekins[8]首次提出生物芯片技術(shù)的概念，DNA芯片和蛋白質(zhì)芯片技術(shù)已發(fā)展成為廣泛應(yīng)用的生物分析工具[9]。2002年Wang等[10]首次報道將糖探針固定于硝酸纖維素包被的玻板上制備糖芯片。其后，隨著糖科學的發(fā)展，糖芯片技術(shù)迅猛增長[11,12]，正逐步成為應(yīng)用于糖生物學和糖組學的重要技術(shù)。糖芯片的基本原理是將具有確定結(jié)構(gòu)的糖或糖復(fù)合物固定于特定載體上，根據(jù)待測樣品與之雜交后的信號，分析糖介導的特異性結(jié)合作用及樣品的結(jié)構(gòu)特點等。糖芯片檢測中檢測樣品用量少、靈敏度高，可實現(xiàn)高通量操作，目前多用于鑒定疾病相關(guān)的抗糖類抗體的檢測和定量分析、糖類與蛋白結(jié)合特異性的分析[11,13]、檢測病原體和篩選藥物作用靶標[14]等多個領(lǐng)域。因此，本文介紹了通過糖庫的制備、載體的選擇、非共價結(jié)合和共價吸附等方法構(gòu)建糖芯片，并對糖芯片的檢測技術(shù)和其在生物學和生物醫(yī)學領(lǐng)域的應(yīng)用進行了綜述，如檢測糖-蛋白之間相互作用、藥物開發(fā)和臨床診斷中的應(yīng)用，最后對糖芯片技術(shù)的發(fā)展進行了展望。

1 糖結(jié)構(gòu)庫的制備方法

構(gòu)建糖芯片的關(guān)鍵因素之一是合成糖庫，由于糖結(jié)構(gòu)復(fù)雜，難于合成，導致糖庫可用于構(gòu)建糖芯片的糖數(shù)量有限[15]，目前的糖庫主要包括天然的寡糖、液相合成或自動化固相合成的寡糖、多糖、糖蛋白和糖脂等[16]。

1.1 天然聚糖分離

天然糖庫的糖由天然來源分離得到，通常步驟是[17]：從細胞、組織、病原體、乳汁、尿等來源中分離出含糖混合物；在含糖混合物上衍生出連接臂或熒光標簽，用于后續(xù)的純化、分離和固定[18,19]；進一步分離得到含有不同糖結(jié)構(gòu)的亞組分。此方法可以以特定細胞、組織為對象分離特定糖，但衍生步驟會降低糖得率，也不易對糖進行結(jié)構(gòu)鑒定。因此，需要設(shè)計選擇有效且可靠的衍生方法、分離純化技術(shù)以及鑒定和表征未知糖結(jié)構(gòu)的方法[20,21](圖1)。天然糖庫的發(fā)展極大地拓展了糖類結(jié)構(gòu)的多樣性，增加了通過糖芯片檢測獲取的生物信息。

1.2 化學合成法

還有一些天然糖結(jié)構(gòu)，由于量少不易分離，可通過化學或化學酶合成的方法獲得?；瘜W合成糖的過程中，糖苷鍵的合成是關(guān)鍵；而糖環(huán)上有羥基等活性基團時，需要對糖基受體采取保護策略并引入保護基團，在糖基供體的還原端還要有合適的離去基團(圖1)。近數(shù)十年間，糖的合成研究取得了很大的進展，如Ye等[22]首次全合成了高度分支化、由92個單糖單元所組成的阿拉伯半乳聚糖，是目前所合成的最大、最復(fù)雜的均一結(jié)構(gòu)的多糖分子。但是要合成確定序列的寡/多糖還有很大難度。為了快速構(gòu)建糖庫，目前開發(fā)了一些自動化合成復(fù)雜寡糖的方法[16,23,24]，如固相自動合成和可編程的一鍋法寡糖合成。固相自動合成寡糖主要先將首個單糖連接到固相載體上，再通過系列的連接臂糖基化反應(yīng)將不同單糖單元依次連接形成所需合成的寡糖。例如Seeberger等[23]結(jié)合固相合成法和傳統(tǒng)液相合成法構(gòu)建了硫酸肝素聚糖、糖基化磷脂酰肌醇探針和高甘露糖型寡糖糖庫。可編程的一鍋法寡糖合成法通過程序?qū)⒑线m的糖基供體和受體砌塊按順序加入反應(yīng)器并組裝出所需的寡糖。Wong等[24]用這種方法構(gòu)建了糖抗原Globo-H相關(guān)寡糖的糖庫。目前，自動化合成法主要用于合成特定的寡糖，還需要大量的糖砌塊，限制了其廣泛應(yīng)用。

1.3 化學酶合成法

化學酶合成法也多被用于合成糖庫[25,26]，使用適當?shù)奶腔D(zhuǎn)移酶將活性供體的單糖或寡糖轉(zhuǎn)移到糖受體，利用不同的酶可延伸糖鏈至最終產(chǎn)物(圖1)。其優(yōu)點是不需引入保護基控制糖苷鍵形成的區(qū)域和立體異構(gòu)性，避免了化學合成中許多保護和脫保步驟。通過酶法可以獲得難以化學合成的寡糖，例如唾液酸通過唾液酸轉(zhuǎn)移酶可以很容易地連接[27]。但許多哺乳類糖基轉(zhuǎn)移酶對底物和受體特異性有嚴格要求，因此僅能應(yīng)用于天然糖結(jié)構(gòu)亞單元的合成[28]。還需要探索其他來源的糖基轉(zhuǎn)移酶來獲得更為靈活的供體和受體特異性的轉(zhuǎn)移酶[29]。

圖1 構(gòu)建糖庫的常用方法Fig.1 Common methods for carbohydrate libraries building.PG:保護基團;LG:離去基團;GT:糖基轉(zhuǎn)移酶

糖結(jié)構(gòu)和連接方式具有極大的多樣性，需要大量不同的糖基供體和不同的反應(yīng)條件，因而很難通過一種通用的方法來合成寡糖。目前所構(gòu)建的糖庫數(shù)量還比較有限，因此還需要結(jié)合分離天然聚糖方法和合成糖鏈的方法來合成更多特定糖結(jié)構(gòu)，從而促進糖芯片技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展。

2 載體的分類

用于連接、吸附或包埋各種生物分子使其以不溶于水的狀態(tài)行使功能的固相材料統(tǒng)稱為載體。理想的載體材料通常要求具有可與糖分子進行結(jié)合的表面，同時又具有足夠的惰性、穩(wěn)定性以及良好的生物兼容性。載體一般分為活性表面載體和非活性表面載體。對載體表面不進行任何化學修飾的載體稱為非活性表面載體，常見的非活性表面載體有硝酸纖維素膜、聚苯乙烯微孔板、尼龍膜和玻璃片等。與非活性表面的結(jié)合主要以疏水作用為主，少數(shù)依靠物理吸附、靜電作用、親水作用和氟-氟相互作用[15]等物理結(jié)合方式。這類結(jié)合比較微弱，要選擇適合的緩沖液和洗滌條件，確保糖分子保留在載體表面。但單糖和寡糖分子量低、親水性好，不能直接以非共價結(jié)合的方式固定，需經(jīng)過修飾后和載體結(jié)合。

活性表面載體是指載體表面經(jīng)化學修飾出氨氧基、酰肼、巰基等基團，可形成較為穩(wěn)定的特異性共價鍵，且糖分子能規(guī)整地排列，可與待測樣品高效作用[13]。常見的活性表面載體有金箔、聚吡咯膜、玻璃片和硅片等，其中玻璃片是最常用的載體。硅片表面與玻璃片相比，具有埃米級的平整度、良好的化學穩(wěn)定性以及良好的生物分子相容性，可以有效的降低載體的非特異吸附。Shirahata等[30]用質(zhì)子化硅片制備的糖芯片與蓖麻凝集素的結(jié)合效果與聚乙二醇單分子層改性的玻璃片相當，但是制備工藝更簡單，具有廣泛的應(yīng)用前景。

3 固定化方法

將糖有效的固定在載體表面是成功制備糖芯片的必要條件。理想情況下糖整齊地排列在載體表面，呈現(xiàn)合適的三維結(jié)構(gòu)，與相應(yīng)的生物分子結(jié)合。根據(jù)芯片載體和糖結(jié)構(gòu)的不同，糖的固定化方法主要分為兩大類：非共價固定和共價固定。

3.1 非共價固定法

3.1.1非位點特異性的非共價固定 直接將糖以非共價結(jié)合的方式例如氫鍵和疏水作用等物理作用固定到載體表面，其中糖和載體的連接不存在位點選擇性。2002年，Wang等[10]首次報道將多糖非共價固定于硝酸纖維素膜上。Willats等[31]則將多糖通過氫鍵和疏水作用直接固定在經(jīng)過氧化處理的聚苯乙烯上(圖2A)。以上研究中，多糖在非共價固定后都保留了各自抗原性，可應(yīng)用于篩選不同抗體。未修飾的肝素多糖通過靜電作用非特異吸附在帶有正電荷的葡聚糖胺基玻片上制成多糖芯片[32](圖2A)。這種固定方法適用于多糖、糖蛋白、糖脂等糖類大分子，而單糖和寡糖分子量低，此類非共價結(jié)合微弱。

3.1.2位點特異性的非共價固定 單糖和寡糖分子可經(jīng)修飾后通過特異性非共價結(jié)合固定于載體上。例如，F(xiàn)eizi等[33]通過疏水作用將脂質(zhì)修飾的寡糖吸附在聚偏氟乙烯和硝酸纖維素膜包被的載體上用于檢測糖和蛋白的相互作用(圖2B)。Lin等[34]將C8F17-基團連接到糖分子末端羥基上，然后通過氟-氟之間的特異性結(jié)合作用連接于含氟的載體表面，而且氟標記的糖容易通過氟柱分離(圖2C)。Levery等[35]將氟標記的糖固定在C8F17-磷酸鹽衍生的氧化鋁涂層表面用于研究糖-蛋白質(zhì)的相互作用。這種固定方法可以直接通過質(zhì)譜法對非共價結(jié)合的糖進行分析。

利用生物素(biotin)和鏈霉抗生物素蛋白(streptavidin)的親和作用力也可以制備糖芯片[36]，可將修飾生物素基團的寡糖固定到鏈霉抗生物素蛋白包被的載體表面(圖2D)。DNA雜交技術(shù)也被用于糖芯片的構(gòu)建[37]，將序列結(jié)構(gòu)明確的DNA單鏈作為錨鏈與糖探針連接，再通過DNA互補鏈之間的配對，固定于連接互補鏈的載體上(圖2E)。

在非共價固定過程中，糖分子在載體表面的取向不能完全一致，可能影響部分糖與待測分子間的有效結(jié)合，降低糖芯片的靈敏度。

圖2 非共價固定法Fig.2 Noncovalent immobilization methods.A.未修飾的多糖或肝素多糖附著在載體上；B.將糖脂附著在載體上；C. 氟標記的糖固定在氟烷基活化表面；D. 生物素連接的糖結(jié)合到載體上；E. 寡核苷酸連接的糖固定到互補鏈修飾的載體上

3.2 共價固定法

糖或載體經(jīng)過化學修飾，通過共價固定方法，使糖特異性且取向一致地排列在修飾后的載體上，從而提高糖芯片檢測的靈敏度和選擇性。

3.2.1位點特異性的共價固定 糖芯片制備的最常用方法是將化學修飾的糖與載體表面通過共價鍵相連，這類固定方式更加穩(wěn)定、特異性更高。糖和載體間連接臂的性質(zhì)和長短可能影響糖和樣品的結(jié)合。例如，親水性聚乙二醇連接臂比疏水性的連接臂更有利于糖探針與蛋白的結(jié)合[38]。Shin等[39,40]最早利用該固定方法合成糖的馬來酰亞胺基化合物，通過Michael加成反應(yīng)到硫醇修飾的載體表面，或?qū)⒑虼嫉奶枪潭ㄔ隈R來酰亞胺修飾的載體表面[41,42](圖3A)。Seeberger研究小組利用這類糖芯片研究藻青菌中分離蛋白與甘露糖的相互作用[43]。另外，二硫鍵也被應(yīng)用于糖芯片的構(gòu)建，如用硫代硫酸鹽和巰基修飾的糖固定到巰基和吡啶基二硫基的載體表面[44,45](圖3B-C)。但是在糖芯片構(gòu)建時要注意巰基容易被氧化。

其他很多化學反應(yīng)被應(yīng)用于糖芯片的制備。例如，通過Diels-Alder反應(yīng)將連接環(huán)戊二烯基團和親二烯體基團的糖用于糖芯片的制備。Houseman等[46]的研究表明,連接環(huán)戊二烯基團的糖可以固定在含有苯醌基團的載體上。Beckmann等[47]將連接親二烯體基團的糖通過逆電子Diels-Alder反應(yīng)固定到四嗪基團的表面(圖3D)。還有將連接氨基的糖固定在三聚氯氰修飾的載體表面[48](圖3E)或N-羥基琥珀酰亞胺(NHS)活化的表面[3,17,32](圖3F)。醛基和氨基或氨氧基之間的反應(yīng)也可應(yīng)用于糖芯片的制備，例如將氨氧基連接的軟骨素寡糖[49]或低聚肝素[32]固定在含醛基或者氨基載體表面(圖3G)。酰肼和環(huán)氧化合物之間的選擇性連接也被用于糖芯片的制備[50,51](圖3H)。

圖3 位點特異性的共價固定Fig.3 Covalent site-specific immobilization.A,B,C:基于硫醇的化學反應(yīng)制備糖芯片；D:利用Diels-Alder或逆電子的Diels-Alder反應(yīng)制備糖芯片；E,F,G,H:基于氨基的化學反應(yīng)制備糖芯片；I,J,K:基于疊氮基的化學反應(yīng)制備糖芯片

基于疊氮基的糖芯片固定主要利用兩類反應(yīng)方法，一是通過點擊化學(click chemistry)的原理，使分別修飾炔基和疊氮基的糖和載體表面由Cu(I)催化發(fā)生環(huán)加成反應(yīng)相連[52](圖3I)。另一類利用施陶丁格(Staudinger)反應(yīng)，其中疊氮基和膦可以選擇性結(jié)合，但與點擊化學方法相比不需要金屬催化[53](圖3J)。還有將4-疊氮基-2,3,5,6-四氟苯基修飾到糖分子端基位后，通過光化學反應(yīng)固定到聚合物單分子膜表面[54](圖3K)。

3.2.2非位點特異性的共價固定 由于糖的合成、分離和純化繁瑣，且產(chǎn)率不高，不易于再化學修飾。如果直接利用糖的還原端半縮醛與載體表面共價結(jié)合，可提高效率，簡化工作。這種方法開發(fā)較少，目前主要的方法是將未修飾的糖固定在修飾有光反應(yīng)基團的載體上，如芳基三氟甲基二氮雜環(huán)丙烯[55]、4-疊氮基-2,3,5,6-四氟苯基[56]、鄰苯二甲酰亞胺[57]等基團。前兩個光反應(yīng)基團在光的照射下迅速轉(zhuǎn)化成高反應(yīng)活性的卡賓(carbene)和氮賓(nitrene)，再通過插入反應(yīng)實現(xiàn)與糖的共價結(jié)合(圖4A、B)?；蛟卩彵蕉柞啺沸揎椀谋砻妫谧贤夤獾恼丈湎庐a(chǎn)生高活性中間體后與糖共價結(jié)合(圖4C)。近期，Hsiao等[58]報道了一個基于硼酸與1,2-或1,3-二羥基糖(如葡萄糖、果糖等)絡(luò)合的新方法(圖4D)。

3.3 其他固定方法

最近Rubina[59]提出了三維糖芯片(3D Array)的概念，在基質(zhì)表面帶有疏水作用的基團，探針包裹在凝膠微球中并通過其空間立體結(jié)構(gòu)呈三維分布，因而比普通芯片存在更好的結(jié)合方式和更多的結(jié)合位點，同時也能夠提高芯片的結(jié)合效率和檢測靈敏度。三維芯片的載體材料有凝膠、無機或有機納米顆粒等，具有操作簡便、負載量大、靈敏度高等優(yōu)點，有巨大的開發(fā)潛力。Liu等[60～63]開發(fā)了一種球形聚合物分支納米結(jié)構(gòu)基體，提供了更好的生物大分子的負載量和靶向性。Ke等[64]通過自組裝形成具有蜂巢狀的一種兩性嵌段共聚物以修飾糖基單體，制成三維糖芯片，其形成的樹狀結(jié)構(gòu)高度支化內(nèi)部有孔隙，且表面堆積致密，分子尺寸達納米級，大部分羥基都位于內(nèi)部孔隙，可提供表面修飾的定向位點。與二維芯片相比，三維芯片在檢測生物大分子的作用上表現(xiàn)出優(yōu)異的能力，在未來糖芯片檢測上具有巨大的應(yīng)用潛力和價值。

4 糖芯片的檢測

糖芯片在與待測樣品結(jié)合后，理想的檢測方法應(yīng)具有高靈敏度，并可用于定量和高通量分析。目前的檢測方法有熒光檢測法、表面等離子共振(surface plasmon resonance，SPR)技術(shù)、質(zhì)譜法以及同位素標記檢測法[65～68]。常用的是熒光檢測法[69]，通過直接或間接檢測樣品的熒光信號，其特點在于操作方便、檢測靈敏度高、定位功能強，還可以進行定量分析和高通量篩選。但也有一些限制，如待測樣品需加上熒光標記，但標記反應(yīng)可能影響樣品與糖的結(jié)合，且標記分子自身的性質(zhì)也會受到一些限制。大多數(shù)的熒光基團對光敏感且易氧化分解，所以信號強度會受時間等影響而不夠穩(wěn)定。同位素標記法也是一種高靈敏度、高通量的檢測手段，一般用于陣列密度較小的芯片。但是該方法污染較大，檢測時信號可能互相干擾，也不宜廣泛應(yīng)用。

SPR技術(shù)利用物理光學原理，適合檢測具有較低親和力的配體和受體的相互作用，具有可實時監(jiān)測生物分子的相互作用和無需標記兩大優(yōu)點[68]。該技術(shù)為糖芯片的應(yīng)用提供了一種有力的檢測糖與蛋白之間特異性作用的工具。另外，質(zhì)譜檢測法也不需標記樣品，靈敏度高，但是不能實現(xiàn)高通量分析，目前也是研究糖鏈結(jié)構(gòu)的工具之一。

5 糖芯片的應(yīng)用

細胞表面的多糖和糖復(fù)合物在很多生物過程中具有重要作用，也可能成為相關(guān)疾病治療過程中的重要靶標。糖芯片技術(shù)多被用于功能性糖組學和糖結(jié)合配體檢測的研究，并逐漸在新疫苗開發(fā)、臨床診斷方法的研究與開發(fā)中發(fā)揮越來越重要的作用[5,14,70]。

5.1 糖芯片在檢測糖-蛋白質(zhì)相互作用中的應(yīng)用

糖芯片技術(shù)主要應(yīng)用于快速和高通量地分析糖和蛋白質(zhì)的相互作用，并可用于鑒定未知糖結(jié)合蛋白或鑒定和表征未知多糖的結(jié)構(gòu)[13,71]。

目前，糖芯片已經(jīng)成為快速鑒定凝集素及其特異性的主要工具[72,73]。細胞表面凝集素與其糖配體結(jié)合所介導的細胞間相互作用參與了許多細胞生物體的有序發(fā)育和正常運轉(zhuǎn)的重要生物進程[72]。目前糖芯片已經(jīng)成為鑒定凝集素特異性的主要方法之一[51,72]。Pond等[38]報道將糖功能化的囊泡固定在硝酸纖維素玻片上，為研究其他未知凝集素的功能提供了可能。Nimrichter等[48]制備的寡糖芯片顯示原代雞肝細胞表面表達C型的N-乙酰葡萄糖胺(GlcNAc)結(jié)合的凝集素，因為這類細胞僅與非還原性末端GlcNAc吸附，而不吸附半乳糖和N-乙酰半乳糖胺。

生物體內(nèi)的一些酶與糖的結(jié)構(gòu)和合成效率都有密切關(guān)聯(lián)，明確其底物特異性有利于開發(fā)酶的催化應(yīng)用。通過糖芯片識別能與特定糖探針特異性結(jié)合的酶，可用于快速鑒定酶的底物特異性及其催化活性[26,57,74,75]，包括糖基轉(zhuǎn)移酶、糖苷酶、激酶和磺基轉(zhuǎn)移酶。Park等[38]用N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)和巖藻糖制成糖芯片，加入β-1,4-半乳糖基轉(zhuǎn)移酶(GalT)和UDP-半乳糖孵育，檢測結(jié)果發(fā)現(xiàn)半乳糖被GalT選擇性轉(zhuǎn)移到GlcNAc片段形成N-乙酰乳糖胺(LacNAc)，顯示了GalT的底物特異性。Sung等[57]制備了含有多個不同糖探針的糖芯片，采用類似的方法，根據(jù)對酶催化終產(chǎn)物的熒光標記測定，定量檢測了不同酶的反應(yīng)活性。

糖芯片也可以定量分析蛋白質(zhì)和糖的結(jié)合作用[38,46,76,77]。早期研究中，Shin等[38]用糖芯片檢測熒光標記的蛋白和可溶性樣品的混合物，根據(jù)與芯片結(jié)合蛋白的熒光強度來確定抑制劑的IC50值，從而進行定量分析。之后又通過糖芯片測定不同糖探針與孵育蛋白結(jié)合的Kd值。

5.2 糖芯片在藥物開發(fā)和臨床診斷中的應(yīng)用

許多病原體表面存在大量多糖結(jié)構(gòu)或糖基復(fù)合物，其中的部分多糖結(jié)構(gòu)被發(fā)現(xiàn)具有免疫原性。糖芯片可用于分析糖抗原-抗體相互作用以及特定的糖結(jié)合抗體與病原體的結(jié)合。Willats等[31]制備的多糖抗原芯片可以與相應(yīng)單克隆抗體特異結(jié)合，而且該芯片檢測限度(約80 fg)大大優(yōu)于常規(guī)使用的酶聯(lián)免疫法和免疫斑點法(約5 pg和10 ng)。Wang等[10]制備含有48種微生物多糖探針的芯片檢測與人抗體的結(jié)合，僅需微量人血清(約1 μL)。

許多致病菌的菌毛上表達特定的凝集素，它們與宿主細胞表面多糖的結(jié)合與細菌的致病性相關(guān)[78,79]。有報道利用糖芯片檢測不同樣品，包括血液樣品中細菌和病毒與糖的結(jié)合特性[5,80,81]。例如，Park等[82]制備了含有甘露糖探針的糖芯片可用于檢測菌毛末端表達甘露糖結(jié)合蛋白FimH的大腸桿菌ORN178菌株。

病原體表面的凝集素與宿主細胞表面的糖進行特異性識別，破壞這種識別作用的抑制劑有可能預(yù)防或治療相關(guān)疾病[12,14]；或者某些與疾病相關(guān)的糖生物合成過程需要酶的參與，通過糖芯片篩選針對這些酶的抑制劑有助于其應(yīng)用于新藥物的篩選和開發(fā)。Shin等[83]將多糖制成糖芯片，通過與細胞表面凝集素相互作用引發(fā)細胞反應(yīng)來快速篩選功能性聚糖。他們將含有31種多糖的糖芯片與熒光探針PF1標記的表達SIGN-R1的哺乳動物細胞孵育，當多糖與細胞表面的SIGN-R1結(jié)合時會引發(fā)細胞應(yīng)答產(chǎn)生單線態(tài)氧，使PF1發(fā)出熒光。根據(jù)熒光強度可以定量地檢測細胞與多糖的結(jié)合。糖芯片檢測與傳統(tǒng)細胞分析中結(jié)果一致。以上結(jié)果表明，糖芯片可以高通量快速的篩選增強細胞表面凝集素相關(guān)細胞反應(yīng)的聚糖。直接應(yīng)用糖芯片分析細胞的文獻報道還很少，也存在很多挑戰(zhàn)，要更好的應(yīng)用該方法，還需要對測試條件進一步優(yōu)化[15]。因此，糖芯片技術(shù)未來將可在疾病診療技術(shù)的開發(fā)和新型藥物的研究工作中發(fā)揮更大的作用。

6 展望

近年來，糖芯片已經(jīng)成為研究糖生物學的強大變革性工具，已被逐漸用于快速分析與糖特異性結(jié)合的生物大分子、病原菌乃至細胞，也為糖類藥物的開發(fā)提供了有價值的信息，但是目前仍然存在一些問題限制了糖芯片技術(shù)的廣泛應(yīng)用和進一步發(fā)展。首先，糖結(jié)構(gòu)具有多樣性，其與載體結(jié)合的方式可能影響糖芯片的結(jié)合效率從而限制糖芯片的應(yīng)用。其次，糖芯片技術(shù)提供了許多生物信息，但是目前沒有統(tǒng)一的體系和標準，不易于直接將結(jié)果應(yīng)用于不同的研究中。因此隨著糖科學的進一步發(fā)展，糖庫所含結(jié)構(gòu)的數(shù)量仍需增加，載體材料和糖分子在芯片上的排列方式也會進一步得到開發(fā)和優(yōu)化，從而充分挖掘糖芯片技術(shù)的應(yīng)用潛力，使糖芯片技術(shù)更加完善，并在未來的生物學和生物醫(yī)藥研究中得到更加廣泛的應(yīng)用，發(fā)揮更加重要的作用。