单核苷酸多态性(SNP)是指在基因组水平上由单个核苷酸的变异所引起的DNA序列多态性。作为第三代遗传标记,SNP决定了不同人群对疾病的易感性和药物治疗的敏感性。因此,SNP检测在疾病的早期诊断以及合理化用药方面具有重大意义。目前,常用的SNP检测方法包括限制性酶切片段长度多态性(RFLP)、单链构象多态性(SSCP)、等位基因特异性PCR (AS-PCR)、变性高效液相色谱(DHPLC)、直接测序等,这些方法不仅操作繁琐、检测周期长、无法做到高通量,而且仪器试剂价格昂贵,难以满足临床实际检测的要求,大多只在科研领域使用。DNA芯片检测技术能在一张芯片上获得大量的SNP信息,具有快速、高灵敏度、高通量等优点。但传统的二维杂交DNA芯片的样品固定效率不高,固液相环境不利于杂交反应进行,因此杂交时间长、识别基因错配的能力较差、假阳性率较高且检测成本高。为了解决传统二维芯片中存在的问题,有研究人员将聚丙烯酰胺水凝胶引入到基因芯片的构建中。聚丙烯酰胺水凝胶因其特有的三维多孔结构不仅核酸固定容量大,提高了检测的灵敏度；而且可以提供一个类似于液相的反应环境,有利于杂交反应的进行。但是此方法需要针对每个SNP位点分别设计基因特异性荧光标记探针,成本高昂,在一定程度上限制了其在临床和科研中的大规模应用。本研究针对这一问题,拟以三维聚丙烯酰胺水凝胶为基础,建立了一种高通量、低成本、通用的SNP分型芯片。该芯片采用非荧光修饰探针杂交后加入Cy5-dCTP延伸的方法对靶DNA进行标记,避免了荧光探针的使用,实现了荧光标记的通用性,降低了检测成本。同时,利用电泳去除非特异性杂交探针以及水凝胶中吸附的Cy5-dCTP,降低了假阳性信号和背景信号,进一步提高了检测的特异性,灵敏度和准确性。在临床检测中,由于本方法无需对待测样本的PCR产物进行纯化,从而在很大程度上降低了交叉污染的可能性。本文分别从PCR体系、水凝胶中延伸反应的可行性、DNA聚合酶的选择以及非特异性吸附探针的清除等几个方面进行了考察,初步建立了一个基于三维水凝胶芯片的SNP检测方法,并将其应用于40例临床样本的14417G>C(rs11053646)的检测,结果与焦磷酸测序结果一致。综上所述,本课题建立的基于特异性探针延伸的三维水凝胶SNP分型芯片有望为生命科学研究和临床医药研究提供一个新的技术手段,在药物基因组学和疾病的早期诊断方面具有重大意义。