基因芯片_Ji Yin Xin Pian

一 概述

生物芯片的概念来源于计算机芯片，借用了计算机芯片的集成化特点，将生物活性大分子或组织细胞等密集排列固定在固相载体上形成微型检测器件。目前生物芯片主要包括基因芯片、蛋白质芯片、微球体芯片、微流体芯片等。基因芯片又称DNA芯片、DNA微阵列、寡核苷酸阵列，是最早产生的一类芯片，也是现在使用最广泛的一类。它是有序寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA高密度阵列的生物芯片，可用于分析基因组图谱、基因表达谱等。

二 原理

基因芯片是一种对样品在基因水平进行遗传信息（包括基因序列及表达）的快速定量和定性分析的技术，采用原位合成（或显微打印手段），将数以万计的DNA探针固化于支持物表面上，产生二维DNA探针阵列，然后与标记的样品进行杂交，通过检测杂交信号来实现对生物样品快速、并行、高效地检测或医学诊断。

三 分类

1.根据芯片上所用探针不同，分为寡核苷酸芯片和cDNA芯片。

2.根据固相支持物的不同，分为无机（硅片、玻璃、陶瓷等）和有机（硝酸纤维素膜、聚丙烯膜、尼龙膜等）芯片。

3.根据用途的不同，分为基因表达芯片和基因测序芯片、诊断芯片、指纹图谱芯片。

4.根据芯片点样方式不同，分为原位合成芯片、微矩阵芯片（分喷点和针点）和电定位芯片。

四 临床应用

1.遗传病的筛查

主要依靠对基因的缺失、增码、错码、重排等各种突变序列的认识，用于遗传性疾病病因的寻找及基因分析。 

2.肿瘤的诊疗

肿瘤的发生和发展是一个复杂的多阶段过程，其早期诊断是临床诊断的难题。基因芯片技术可以提示基因早期变化，被广泛应用于多种肿瘤的研究。在治疗监测方面，也有一定价值，对肿瘤转移、复发的监测及预后估计具有重要意义。

3.病原微生物的检测

基因芯片技术可用于各类病原微生物的研究，尤其是病毒。与细菌和真菌不同，相当一部分病毒尚无法或难于培养，使用经典的研究方法无能为力，而基因芯片技术不受病毒生物学特性的限制，在防治病毒性疾病方面发挥着重要作用。

4.药物筛选

药开发的途径之一是药物筛选。用基因芯片技术进行药物筛选，就是通过对基因表达的分析或测序，找出药物作用的靶点，指导药物开发。