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生物芯片技术、产业现况与趋势 邱创泛 工业技术研究院 生物医学工程中心 TEL: 03-5912111 E-mail: cfchiou@itri.org.tw 中华民国九十一年二月二十一日 Proteome sizes and number of genes shared with each of the human protein sets(with a Blast cutoff of 1010 ) 基因序列的特性 是一种信息。 所有生物具有共通的语法。 具有跨平台执行的能力。 具有自我演化、自我繁殖、自我扩充的能力。 生物芯片是「微小化」、「整合化」 之风潮，表现在生技领域之结果。 运用分子生物学、分析化学、生化反应等原理； 以硅芯片、玻璃或高分子为基材； 配合微机电、自动化或其他精密加工技术，所制作之高科技元件与系统； 用于进行快速之生化分析检验。 生物芯片范畴 生物芯片(Biochips) 生物芯片应用范围 未来的生技研发，是整合 「知识」、「信息」与「工具」的竞争。 「工具」的更新与应用，将直接影响实验室的生产力。 传统仰赖高级人力，以「超工时」努力换取成果之方式，将丧失竞争力。 应用领域 基础研究、新药开发与筛选、生技研发 基因表现程度监测 基因型鉴定 毒理、药理、治疗标的与机制 医疗诊断 个人医药、预防医学 食品安全、环境检测 法医鉴定 农渔畜牧 居家生活 个人化医疗 Affymetrix Affymetrix RD Expanses Affymetrix, 1998-2000 基因芯片专利诉讼 基因芯片量产制程 Affymetrix, 2001- 专利诉讼互有胜负。 Affymetrix-Oxford Gene technology，负 Affymetrix-Hyseq，和 Affymetrix-Incyte，未定 市场成长缓慢，且占有率蚕食鲸吞，节节下滑。 制程技术瓶颈无法突破，成本居高不下。 产品设计错误，造成客户损失。 封闭系统，客户群有限。 无法与客户分享信息，抱怨连连。 Affymetrix, 2000- 购入Genetic MicroSystems (GMS)，提供客户自制芯片服务 努力改善客户关系。 转移公司运行方向 成立Perlegen Sciences建立SNP资料库 与Hyseq和解，并成立Callida Genomics, Inc专责芯片业务 Ayymetrix可能转型成为新药开发公司 4-Base Ink-Jet in-situ Synthesis 富有弹性 适合小量试产 可以发展成实验室使用之产品 Rosetta Inphamatics + Agilent 4-base Inkjet in-situ Synthesis 微流体生物芯片mTAS/Lab-on-a-Chips mTAS 1990Andreas Manz, NovartisMiniaturized Total Analysis Systems: A Novel Concept for Chemical Sensors, Sensors and Actuators B1, 244-248, 1990 1995International Symposium on Miniaturised Total Analysis Systems μTAS 95 2001Sep. 2001, Lab on a ChipMiniaturisation for Chemistry and Biology, Published quarterly by the Royal Society of Chemistry. Mixer/Separator/valve Mixer/Separator/valve Mixer/Separator/valve Mixer/Separator/valve 产业发展走向 1994Michael Ramsey, U.S. DOE＇s Oak Ridge National Lab.6,001,229 19991214) Caliper Technologies专利(60) 6267858 High throughput screening assay systems in microscale fluidic devices 6274089 Microfluidic devices, systems and methods for performing integrated reactions and separations 6274337 High throughput screening assay systems