生化综述

生物芯片是将大量的核酸或蛋白质等探针同时有序地固化于固相支持物表面,然后与样品进行杂交,可以实现对核酸、蛋白、细胞等生物组分进行快速、准确、平行、大量的检测.实

现对成千上万种生物分子的高通量检测分析,在蛋白质组学及基因组学科研、疾病诊断和预警、药物或手术疗效判断以及新药开发、司法鉴定和食品安全等领域,均有广阔的应用前景。

【关键词】生物芯片 研究应用 基因 展望

一. 生物芯片技术的概念

生物芯片技术是将各种生物信息分子如寡核苷酸、基因片段、cDNA片段或多肽、蛋白质等按预先设置的排列高密度固定在固相支持介质上行成微阵列，利用生物分子的特异性亲和反应，如核酸杂交反应、抗原抗体反应等进行各种定性、定量分析的一种技术，生物芯片可分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片等。其连续化、集成化、自动化，高通量的特点为后基因组时代基因功能研究、新药研发及疾病早期诊断、转归、预后评估等提供了强有力的分析工具。自诞生以来，生物芯片技术发展迅猛，目前已经形成了全球年产值达近百亿美元的销售市场，具有明显的高科技产业化前景。

二.生物芯片的应用

1、生物制药领域

各大药厂和生物技术公司将会使用基因芯片发现筛选新药等。采用基因芯片技术，可以大大加快人类基因组计划的工作进度，例如用于基因测序、基因表达检测和新的遗传标志如SNP定位等，这对寻找新的功能基因、寻找新的药物作用靶点和开发新的基因药物具有重要意义。采用基因芯片可以进行超乎以前想象的工作量来检测不同物种、不同组织、不同病种、不同处理条件下的基因表达改变，从而知道开发具有不同用途的的诊断试剂盒。新药在实验阶段必须通过人体安全性实验，就必须观察药物对人基因表达的影响，由于并不知道药物对那一种基因起作用，就必须对已知所有或一定范围内的基因表达都进行检测，采用基因芯片可以迅速而准确地完成这一任务。 2、医学诊断

（1）、在优生方面，目前知道有600多种遗传疾病与基因有关。妇女在妊娠早期用DNA芯片做基因诊断，可以避免许多遗传疾病的发生。

（2）、在疾病诊断方面，由于大部分疾病与基因有关，而且往往与多基因有关（如肺癌），因而，利用DNA芯片可以寻找基因与疾病的相关性，从而研制出相应的药物和提出新的治疗方法，做到疾病的早期诊断和靶向治疗。DNA芯片的高密度信息量和并行处理器的优点不仅使多基因分析成为可能，而且保证了诊断的高效、廉价、快速和简便。

（3）、应用于器官移植、组织移植、细胞移植方面的基因配型，如HLA分型。 （4）、病原体诊断，如细菌和病毒鉴定、耐药基因的鉴定。

（5）、在环境对人体的影响方面，如对花粉过敏的人群对环境的反应都与基因有关。若对与环境污染相关的200多个基因进行全面监测，将对生态环境控制及人类健康有重要意义。

（6）、在法医学方面，DNA芯片比早先的DNA指纹鉴定更进一步，它不仅可做基因鉴定，而且可以通过DNA中包含的生命信息描绘生命体的脸型长相外貌特征。这种检验常用于灾难事故后鉴定尸体身份以及鉴定父母和子女之间的血缘关系。

三、生物芯片的未来展望

目前，生物芯片在国内外已形成研究与开发的热潮。因其技术尚无标准化平台，各家公司的芯片技术都各具特色，数据采集出口无法统一，由此带来结果评估上的混乱。但另一方面，基于生物个体遗传信息多样性的特点，生物芯片个体化发展亦成为其研发趋势。作为一项可能成为实验室研究或临床普遍采用的潜在技术，生物芯片在样品制备和标记、增加信号检测灵敏度、功能模块高度集成化等方面仍有较大空间改进。相信这项新一代生物技术能为肺癌诊断、新药开发、个体化治疗及预后评估等方面带来性的变化。

参考文献

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