生物芯片綜述報告

Biochip

生物芯片藥學院CompanyLogo定義廣義的生物芯片指一切采用生物技術制備或應用于生物技術的微處理器。包括用于研制生物計算機的生物芯片、將健康細胞與電子集成電路結合起來的仿生芯片、縮微化的實驗室即芯片實驗室以及利用生物分子相互間的特異識別作用進行生物信號處理的基因芯片、蛋白質芯片、細胞芯片和組織芯片等。狹義的生物芯片就是微陣列，包括基因芯片、蛋白質芯片、細胞芯片和組織芯片等。特點高通量:提高實驗進程，利于顯示圖譜的快速對照和閱讀微型化:減少試劑用量和反應液體積，提高樣品濃度和反應速度自動化:減低成本和保證質量CompanyLogo分類根據(jù)固定在載體上的物質成分分類

(1)基因芯片(genechip)：又稱DNA芯片(DNAchip)或DNA微陣列(DNAmicroarray)，是將cDNA或寡核苷酸按微陣列方式固定在微型載體上制成。

(2)蛋白質芯片(proteinchip或proteinmicroarray)：是將蛋白質或抗原等一些非核酸生命物質按微陣列方式固定在微型載體上獲得。芯片上的探針構成為蛋白質或芯片作用對象為蛋白質者統(tǒng)稱為蛋白質芯片。

(3)細胞芯片(cellchip)：是將細胞按照特定的方式固定在載體上，用來檢測細胞間相互影響或相互作用。

(4)組織芯片(tissuechip)：是將組織切片等按照特定的方式固定在載體上，用來進行免疫組織化學等組織內成分差異研究。(5)芯片實驗室CompanyLogo歷史簡介生物芯片技術起源于核酸分子雜交。生物芯片（biochip或bioarray）是根據(jù)生物分子間特異相互作用的原理，將生化分析過程集成于芯片表面，從而實現(xiàn)對DNA、RNA、多肽、蛋白質以及其他生物成分的高通量快速檢測。狹義的生物芯片概念是指通過不同方法將生物分子（寡核苷酸、cDNA、genomicDNA、多肽、抗體、抗原等）固著于硅片、玻璃片（珠）、塑料片（珠）、凝膠、尼龍膜等固相遞質上形成的生物分子點陣。CompanyLogo歷史簡介因此生物芯片技術又稱微陳列（microarray）技術，含有大量生物信息的固相基質稱為微陣列，又稱生物芯片。生物芯片在此類芯片的基礎上又發(fā)展出微流體芯片（microfluidicschip），亦稱微電子芯片（microelectronicchip），也就是縮微實驗室芯片。CompanyLogo研究歷史1991年Affymatrix公司福德（Fodor）組織半導體專家和分子生物學專家共同研制出利用光蝕刻光導合成多肽；●1992年運用半導體照相平板技術，對原位合成制備的DNA芯片作了首次報道，這是世界上第一塊基因芯片；●1993年設計了一種寡核苷酸生物芯片；●1994年又提出用光導合成的寡核苷酸芯片進行DNA序列快速分析；●1996年靈活運用了照相平板印刷、計算機、半導體、激光共聚焦掃描、寡核苷酸合成及熒光標記探針雜交等多學科技術創(chuàng)造了世界上第一塊商業(yè)化的生物芯片；●1995年，斯坦福大學布朗（P．Brown）實驗室發(fā)明了第一塊以玻璃為載體的基因微矩陣芯片?！?001年，全世界生物芯片市場已達170億美元，用生物芯片進行藥理遺傳學和藥理基因組學研究所涉及的世界藥物市場每年約1800億美元；生物芯片巨頭-affymetrix

CompanyLogo研究歷史●2000-2004年的五年內，在應用生物芯片的市場銷售達到200億美元左右。2005年，僅美國用于基因組研究的芯片銷售額即達50億美元，2010年有可能上升為400億美元，這還不包括用于疾病預防及診治及其它領域中的基因芯片，部分預計比基因組研究用量還要大上百倍。因此，基因芯片及相關產品產業(yè)將取代微電子芯片產業(yè)，成為21世紀最大的產業(yè)?！?004年3月，英國著名咨詢公司弗若斯特·沙利文(Frost&Sulivan)公司出版了關于全球芯片市場的分析報告《世界DNA芯片市場的戰(zhàn)略分析》。報告認為，全球DNA生物芯片市場每年平均增長6.7%，2003年的市場總值是5.96億美元，2010年將達到93.7億美元。納儂市場（NanoMarkets）調研公司預測，以納米器械作為解決方案的醫(yī)療技術將在2009年達到13億美元，并在2012年增加到250億美元，而其中以芯片實驗室最具發(fā)展?jié)摿?，市場增長率最快。CompanyLogo研究價值最大用途在于疾病檢測基因表達水平的檢測基因診斷（從正常人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出標準圖譜。從病人的基因組中分離出DNA與DNA芯片雜交就可以得出病變圖譜。通過比較、分析這兩種圖譜，就可以得出病變的DNA信息。這種基因芯片診斷技術以其快速、高效、敏感、經濟、平行化、自動化等特點，將成為一項現(xiàn)代化診斷新技術。例如Affymetrix公司，把p53基因全長序列和已知突變的探針集成在芯片上，制成