[学科进展]讨论细胞生物学和医学遗传学的研究进展、新技术、新方法、新理论在治疗、预防遗传病的应用等。
<< 返回论坛 主题:生物芯片[ 楼 主 ]
 作者:[游客] 2005-9-16 9:35:12  
    生物芯片是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术,它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、DNA 以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片分为三大类:即基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。芯片上集成的成千上万的密集排列的分子微阵列,能够在短时间内分析大量的生物分子,使人们快速准确地获取样品中的生物信息,效率是传统检测手段的成百上千倍。它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。
  生物芯片技术主要包括四个基本要点:芯片方阵的构建、样品的制备、生物分子反应和信号的检测及分格。
  应用前景
  疾病诊断 与传统方法相比, 生物芯片在疾病检测诊断方面具有独特的优势,它可以在一张芯片同时对多个病人进行多种疾病的检测。仅用极小量的样品,在极短时间内,向医务人员提供大量的疾病诊断信息,这些信息有助于医生在短时间内找到正确的治疗措施。例如对肿瘤、糖尿病、传染性疾病等常见病和多发病的临床检验及健康人群检查,均可以应用生物芯片技术。今后人们可以拥有个人化验室,无论在地球任何地方,随时可以对自己的健康状况进行监测。
  药物筛选 目前,国外几乎所有的主要制药公司都不同程度地采用了生物芯片技术,应用生物芯片来寻找药物靶标,查检药物的毒性或副作用,用芯片作大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验,缩短药物筛选所用时间,从而带动创新药物的研究和开发。
  基因测序 大规模基因测序是人类基因组计划面临的首要任务, 它涉及到基因多态性、突变、缺失的检测。现在已可在1.28平方厘米生物芯片上,用分子探针检测32Kb至几百Kb区域中任何区段,这对检测病人是一个还多个基因突变,指导治疗和预后具有十分重要意义。
  另外生物芯片在农业、食品监督、环境保护、司法鉴定等方面都将作出重大贡献。 生物芯片的飞速发展引起世界各国的广泛关注和重视。
  1998年6月29日美国宣布正式启动生物芯片计划,世界各国也开始加大投入,以生物芯片为核心的相关产业正在全球崛起,目前美国已有8家生物芯片公司股票上市,平均每年股票上涨75%,专家今统计:全球目前生物芯片工业产值为10亿美元左右,预计今后5年之内,生物芯片 的市场销售可达到200亿美元以上。美国《财富》杂志载文指出,在20世纪科技史上有两伯事影响深远,一是微电子芯片,它是计算机和许多家电的心脏,它改变了我们的经济和文化生活,并已进入每一个家庭;另一件事就是生物芯片它将改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗,极大地提高人口素质和健康水平。 鉴于生物芯片技术具有巨大理论意义和实际价值,国内已有多家科研单位开始从事这方面的研究。例如,军事医学科学院、清华大学、中科院上海冶金所等单位已在生物芯片技术方面取得了较大突破,相信不久将有我国生产的生物芯片产品投放市场。
  总之,生物芯片技术的深入研究和广泛应用,将对21世纪人类生活和健康产生极其深远的影响。

基因芯片应用
   基因芯片是生物芯片研究中,最先实现商品化的产品。它利用核酸双链的互补碱基之间的氢键作用,形成稳定的双链结构,通过检测目的单链上的荧光信号,来实现样品的检测。目前,比较成熟的产品有检测基因突变的芯片,检测细胞基因表达水平的表达基因芯片。