生物芯片技术简介及应用--PPT.ppt

全军基因诊断技术研究所 全军基因诊断技术研究所 全军基因诊断技术研究所 生物芯片技术及应用前景 一、生物芯片的原理与技术背景 二、生物芯片技术在临床中的应用 三、生物芯片技术的优势 四、生物芯片技术未来发展展望 一、生物芯片的背景、技术原理 生物芯片技术是当代生物技术的重大变革 ！ 生物芯片技术始于20世纪80年代后期 其概念源于计算机芯片 其成熟标志为全球掀起的 生物芯片产业化热潮！ 生物芯片（Biochip或Bioarray）是指包被在固相载体上的高密度DNA、抗原、抗体、细胞或组织的微点阵(microarray)。 20世纪，人类科学历程中有三大研究计划将永垂史册： 人类历史上三大科学工程: 人类基因组计划 阿波罗登月计划 曼哈顿原子弹研制计划 人类基因组计划完成，随着疾病相关基因和功能蛋白不断发现，医学是最大的收益领域，大量的生物信息需要以整体、全面、定量、多学科、综合的模式来解决，医学界出现了以基因组、蛋白质组、抗原抗体谱为代表的新思维和体系。 生命密码：分子解剖图 物质————物质不灭 能量————能量守恒 信息————信息传递 生物信号传递 生命活动： 以物质代谢为基础 以能量代谢为动力 以信息调控为机制 新世纪的医学是以生物信息为核心的系统医学 基因的结构或种类决定物种,基因的功能或表达则决定生命，即生物的生、老、病、死。 基因是通过什么方式导致疾病的呢？ 基因是通过生物信息传递“DNA→RNA→蛋白质”途径决定健康与疾病的。因此又可以说任何疾病都是“信息病”，都与生物信号过强或过弱有关。 从生物信息角度看传统医学是在下游信息即机体表型（症状、病理、生理）上获得诊断信息的，而未来医学是从DNA、RNA、蛋白质这些上游信息中获得诊断结果的，更具有确定性和预见性。未来的医学是以生物信息为核心的系统医学，DNA、RNA、蛋白质称为生物信息大分子，其质和量的异常变化与疾病直接相关，是一切疾病的根本原因。 由于原有的测定方法已不能满足快速处理如此大量的疾病相关信息的需要，产生了生物芯片技术, 由于人们需要简便、快速、小型、廉价的生物检测技术。 低密度基因、蛋白芯片的出现就是针对这种需求而来的。 生物芯片研究 – 学科的紧密交叉 ? 精 密 仪 器 ? 医 学 ? 微 电 子 学 ? 分子生物学 ? 生物信息学 ? 微 流体力学 ? 化 学 ? 药 物 学 ? 物 理 学 ? 材 料 学 生物芯片技术的应用领域 药物合成 太空探索 生物芯片 疾病诊断 疾病防治 食品卫生 药物筛选 司法鉴定 国家安全 农业产质 环境检测 1998 年 世 界 科 技 十 大 突 破 美国《科学》杂志在 1998 年底将生物芯片评选为当年的世界科技十大突破之一。 二、生物芯片技术在临床中的应用 生物芯片诊断系统： 包括三大部分： 1、生物芯片 2、生物芯片阅读仪 3、生物芯片在线(服务网站) 生物芯片的种类 生物芯片：是一种高度集成的平行化 处理生物信息的指甲盖大小的薄片。 依据芯片上固定的探针不同，生物芯片可分为 三类。 核酸芯片 蛋白芯片或肽芯片 芯片上的实验室（组织、细胞） 蛋白芯片 目前临床上首先开发的是中低密度蛋白芯片。蛋白芯片严格的说仍属于血清学方法，但由于生物芯片技术本身具有的突出优点，使此技术呈现出广阔的科学前景和良好的临床需求。 蛋白芯片临床应用实例 1、幽门螺旋杆菌HP抗体谱检测芯片 2、孕期感染TORCH抗体检测芯片 3、性传播疾病免疫诊断芯片 4、免疫性不孕不育抗体检测芯片 5、孕期唐氏综合征筛查芯片 6、呼吸道六联检测生物芯片 呼吸道六联检测生物芯片 肺炎支原体（ MP） IgM 肺炎衣原体（ CP） IgM 流行性感冒病毒（IFV）IgM 柯萨奇病毒（CBV）IgM 合胞病毒（RSV）IgM 腺病毒（ADV）IgM 心血管病感染因子