生物芯片技术的应用

生物 芯 片技术 在 医药领 域方 面 的应 用近 年来 发 展 比较快 ，主要应用在疑难杂症方面 ，例如心 血 管疾病 、肿瘤和白血病等。 最新研 究 结果表明 ，许多传染病与基因相关 例如 糖尿病患者是由于基 因 的变异 引起 ，肥 胖症 是 由 于 肥胖基 因的存在 ，哮 喘病 、骨 质疏 松症 、免 疫性 疾病 也都 与基 因改变有关 。就连打鼾 ，科学 家发现可能也是基因在作怪 。
实例：可视芯片检 测11种致病菌探针 特异性实验结果
6、在海洋生物资源开发中的应用
由于海洋 生物 品种 繁 多 ，资源 丰 富 ，要 想合 理 地开发和利用这种资源 ，很大程度上取决于海洋生 物技术的研究和发展水平。生物芯片技术在海洋生 物科学领域的应用前景广阔 ，并且主要表现在 以下 诸 多方面 ：生物芯片在海洋微生物 的筛选 、分类 和鉴 定 中 的应 用 ；在 海 洋 动 物基 因 的 克 隆 选 择 及 c DNA文库 筛 选 中 的应用 ；生 物芯 片可 用 于检 测 海 洋生物的遗传多样性 ；生物芯片应用于 海洋环境质 量 的生 物监 测 ；生物 芯 片用 于筛 选 海 洋 生物 活性 物 质等 方 面 。 随着 生 物 芯 片研 究 与开 发 的 不 断深 入 ，海 洋生 物技 术 的进一 步发 展 和应 用必 将 为人类 提 供 更 多 、更好 的生 物 制 品 ，必 将 为人类 改 良海 洋生 物 的遗传特性、 保护海洋生态系统 的良性循环作出应 有 的贡献 。
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7 、在消防工作 中的应用
从火 灾现场提取 的微量生物样 品、液体组织 ，以及 用于火场保护试验用的生物组织、消防科研 的 生 物检 片 、消防检 测 或者鉴 定 的送 检样 品等均 可 以 制成 检片，用来试验或者检测分析 。利用生物芯片 的先进 性 ，只要在生物芯片外套一个流体通道 ，使 要分析的 液体生物样品形成一个完整 回路 ，生物芯片就 能够 接受 和分 析各 种生 物信 息 ，将分 析 得 出 的 数据与 专家中心的数据库资料进行对比，进而得 出 结 论 ，用 于指 导 消 防工 作㈣。可 以预 见 ，在 未来 的 消 防工作 中 ，伴 随着生 物 技术 的进 步 和消 防科 研 水 平 的提 高 ，生物 芯片技 术 的应用 前景将 更 加 广阔。
1、生物芯 片 的概 念
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。 它是将大量生物识别分子按预先设臵的 排列 固 定 于 一 种 载 体 表 面 ，利 用 生 物 分 子 的特 异 性 亲 合 反 应 ，如 核 酸 杂 交 反 应 、抗 原 抗 体 反 应 等来 分 析 的 一种 技 术 。生 物 芯 片 具有 高 通量 、微 型化 、 自动化 、速 度 快 、 效 率 高 等 优 点 ，其 效 率 是 传 统 检 测 手 段 的 成 百上 千倍 。
生物芯片技术是融微电子学 、 生命科学 、 计算机科 学于一体的一项崭新技术． 、 但仍在起步阶段许多 研究者仍处于观望状态，主要原因为： ①高成本： ②需要有较专业的研究基础； ③需要不同学科间的协作： ④大量数据的拷贝： ⑤对于得到结果生物学意义和临床实用性的不确定性 尽管生物芯片已在全球广泛应用，但不同技术在资 料分析、解释以及正确性方面仍不明确 迄今为止 ， 只有少数几篇文章对各种技术进行了评价．但在技术 的选择
生物芯片巨头affymetrix
1、 分子生物学研究 在分子生物学研究中，生物芯片主要用 于研究 基 因类 型和 基 因表 达 。前 者 包 括 DNA测序 、基 因 突变和 多态性 分 析 ，后 者 是研 究基 因的功 能和 寻找 新基 因。
核酸分子杂交：
检测基因组差异
2、 在 医药 领域 中的应用
5、 在食品研究中的应用
生 物 芯片 技 术 是 检 验 、检 疫 中最 快 速 、大 通 量 、最适 用 的高新 技术 ，可 对食 品安 全状 态 进行 快速 、科学 、量 化性 的 了解 ，找 出食 源性疾 病 的 阈 值 ，同时建立 进 出 口食 品监督 管理 的预警 和快 速反 应 系统 。 在 食 品毒理 学研 究 中 ，生物 芯 片可 以 同时对几 千 个基 因的表达 进行 分析 ，研 究新 型食 品资源 对人 体 免疫 系统 影 响机理 提供 完 整 的技术 资料 ，并 通 过 对单个或多个混合体有害成分的分析 ，确定该化学 物质在 低剂 量条 件下 的毒 性 ，从 而推 断 出该 物质 的 最低限量。在食 品营养研究领域 中，生物芯片技术 发挥 重要 作用 ，研 究 营养素 与蛋 白质和 基 因表达 的 关系 ，为揭示抗病和预防机理提供理论依据。近年 来 ，生物 芯 片技 术 也被用 在转 基 因食品的检 测 中。
4 、在 法 医病理 学 中的应 用
法 医病理 学是 一 门应 用学科 ，其发 展离 不开 相 应基 础学 科 。生物 芯片 技术 推 动病 理学 飞速 发 展 的 同时 必将极 大 地推 动法 医病 理学 的发 展 。 损 伤 、死 亡时 间推 断及 各种猝 死 是法 医病 理 学研究 的重要 内 容 ，生物 芯片技 术在 这 些方 面 均 具有 较大 的研 究 和应用潜力。未来 的发展趋势 是研制 出高度集成化 的集 样 品制 备 、基 因 扩 增 、 核 酸 标 记 检 测 为一 体 的便 携 式 生 物 分 析 系 统 。 以此 为 依 托 ，未 来 的 法 医病 理 学 诊 断 必 将 更 加 快 速 、简 便 、准 确 ，其 诊 断依 据 和 结 论 也 将 更 加 客 观 ，从 而 使 法 医 学 进 入 一片新 天地 。
毛东霞
生物 芯片 ( b i o e h i p )技术 是 2 0世 纪 9 0 年 代初 期 发 展起 来 的 一 门新 兴 技 术 。 近 年 来 ，由 于科 学 技 术 的 不 断 进 步 ， 生命 科 学 领 域 的前 沿 和热 点 问 题 研 究 备 受 科研 人 员青 睐 ，特 别 是 在 分 子 生 物 学 方 面 ，生 物 芯 片 技术 作 为 一 门新 兴 技 术 已成 为生 命 科 学 领 域 研 究 的 热 点 之 一 。经过近20年的创新和努力，现在 已有一批基因和蛋白类的芯片在世界各国研 发成功，并通过临床验证，被越来越多的医 院在日常检验工作中所采用。基因微阵列芯 片是目前开发产品最多且应用也最广的一类 芯片。
1 9 9 1年 F o d o r等 人 提 出 DNA芯 片 的 概 念 后 ， 近 年来 以 DNA为代 表 的生 物 芯 片 技术 得 到 了迅 猛 的 发 展 。 目前 ，已 有 多 种 不 同功 用 的生 物 芯 片 问世 ，这将为生命科学的研究 、疾病诊断和治疗、 新 药 的开发 、农 作物 的改 良和育 种 、环境 检测 、 食 品 卫生 监督 、司法鉴 定 、生物 武 器 的研 制 、航 天航 空 等领 域带 来一 场革命 ，特别 是 在遗传 病 、 肿 瘤病 、 感 染性 疾病 及其 他 一些 疑难 疾病 的诊 断 中 已经 取得 重大 突破 。
生物芯片的类型：
1、基因芯片：基 因 芯 片 也 叫 DNA 芯 片 ，是 目 前 研 究 最 多 、技 术 最 为成 熟 的生 物芯 片 ，它 是将 e DNA或 寡 核苷 酸按 微 阵 列 方式 固定 在 微 型 载体 上 制 成 的 。 2、蛋白质芯片：蛋 白质芯 片是 将 蛋 白质 或抗原 等 一些 非 核 酸生 命物质按微阵列方式 固定在微型载体上获得的 ， 具 有快 捷 、高效 、并 行 、高 通量 等特 点 。 目 前 ，蛋 白 质芯 片 主 要 分 2种 ：一 种类 似 于 DNA芯 片 ；另一种就是微型化的凝胶电泳 板 。 3、芯片实验室芯 片 实 验 室 又 称 微 全 分 析 系 统 ，是 生物 芯 片技 术发 展 的最 终 目标 。它将 样 品的制备 、生化反应及检测分析的整个过程 集 约化 形成 微 型分 析 系统 。
8、 在其他方面的应用
随着 生物 芯 片研 究 的不 断 深 入 ，出 现 了生 物 计 算 机 ，用 于 生 物 芯 片 制 备 的点 样 机 器 人 系统 等 领 域 。另 外 ，生 物 芯 片 技 术 还 在 环 境 监 测 方 面有 所 应用。
现代微电子与生物芯片的结合产物：
生物芯片的应用现状
前景展望
生 物芯 片从 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 ，从而造 福 整个人 类 。
谢 谢 大 家 ！
The end
癌症检测的生物芯片 ：
3、 在药物研究 中的应用
生物 芯 片技术 在药 物筛 选 、耐 药性 研究 、药 物 作用 机制 、基 因药 物设 计 、药物 治疗 过程 中毒 副反 应 预测 、药物 毒性 评价 ，以及对 中药 真伪 的快 速鉴 定和分析方面都具有 良好 的应用前景。 目前 ，开发 和研制 出的一些 芯 片 已推进 了药 物 研 究 ，如 细胞色 素 P 4 5 0芯片 ，可用于研 究药物 新 陈代谢 时基 因 的变 化 ；药物控释芯片能加载有 效治疗药物 ，长时间地 同时控 制 1种或 多种 不 同 药 物 的释放 ，成 为体 内药 剂 师 ，对治疗 帕金森 氏综合症 或癌症 具有重要 意义 。