浅析生物芯片技术及其应用.pdf

固试Sh验iyan研Y究anjiu 栏 目i持人：刘润平 浅析生物芯片技术及其应用 田春美 (重庆工贸职业技术学院生物化学工程系，重庆 涪陵 408000) 摘要：生物芯片技术是20世纪 9O年代初期发展起来的一门新兴技术，从诞生至今虽然时间较短，但已展现出广阔 的市场前景。可以预测 ，随着科学技术的不断发展 ，生物芯片将从根本上改变医学行为，提高我们的生活质量。 关键词：生物芯片；技术；类型；应用 中图分类号：Q819 文献标志码：A 生物芯片 (bioehip)技术是 20世纪 90年代初 杂交 、狭缝 印迹杂交 以及噬菌斑杂交等方法 闭，不 期发展起 来 的一 门新兴技术 。近年来 ，由于科学 仅费时 、费力 、费钱 ，而且不利于 自动化操作 。为 技术 的不断进步 ，生命科学领域 的前沿 和热点 问 此 ，必须发展高通量或能平行监测基 因表达 的新方 题研究备受科研 人员青 睐 ，特别是在分子生物学 法——生物芯片技术 。1991年 ，Fodor等人 首先在 方面 ，生物芯片技术作 为一 门新兴技术 已成 为生 固体表面上原位合成 了高密度 的寡核苷酸和多肽阵 命科学领域研究的热点之一 。本文就生物 芯片技 列 。1994年 Pease等 人创造 的光 导原位 合成高 密 术 的概况及其发展作一分析 。 度 、微型化 的寡核苷阵列 问世后 ，才使大规模高通 量测定方法逐步成为现实 。 1 生物芯片 的概念 3 生物芯片的主要类型 生物芯片是微 电子 、微机械 、化学 、物理学 、 计算机技术与生命科学交叉综合 的产物 。它是将 生物芯片虽然 只有 10余年 的历史 ，但所包含 大量生物识别分子按预先设置 的排列 固定于一种 的种类较多 ，分类方式及其种类也没有完全统一 。 载体表面 ，利用生物分子 的特异性亲合反应 ，如 根据用途分为生物 电子芯片、生物分析芯片 ；根据 核酸杂交反应 、抗原抗体反应等来分 析 的一种技 作用方式分为主动式芯片 、被动式芯片 ；根据 固定 术 l【J。生物芯片具有高通量 、微 型化 、 自动化 、速 在载体上 的物质成分分为基 因芯 片、蛋 白质 芯片 、 度快 、效率高等优点 ，其效率是传统检测手段 的 细胞芯片 、组织芯片 、其他 (如芯片实验室)等 。 成 百上千倍 。 3．1 基 因芯片 基 因芯片也 叫 DNA芯片 ，是 目前研究 最多 、 2 生物芯片 的背景 技术最为成熟 的生物芯片 ，它是将 eDNA或寡核苷 在过去一段 时 间里 ，科 学家对人 类基 因组计 酸按微阵列方式 固定在微型载体上制成 的 。 目前 ， 划 以及对其他动植物基 因组研 究取得 了一些突破 ， 已在基 因序列分析 、基 因诊断、基 因表达研究 、基 人类 掌握 了大量基 因。迄今为止 ，科学家们 已经 因组研究 、发现新基 因、各种病原体 的i~-断等生物 绘制 出40余种物种 的基 因组 图谱 。据美 国国家生 医学领域 ，以及药物靶标 的发现 、多靶位 同步超 高 物技术信 息 中心 Genbank统计 ，截止 2001年 8月 通量药物筛选等药物领域 中引起较大 的反响。在病 27日，Genbank数据库共 收录 1281万条 DNA序 毒感染快速诊断领域 ，DNA探针是