什么是生物芯片

生物芯片，又稱DNA芯片或基因芯片，它們是DNA雜交探針技術與半導體工業技術相結合的結晶。生物芯片主要指通過平面微細加工技術在固體芯片表面構建的微流體分析單元和系統，以實現對細胞 、蛋白質、核酸以及其他生物組分的準確、快速、大信息量的檢測。

生物芯片(biochip或bioarray)是根據生物分子間特異相互作用的原理，將生化分析過程集成于芯片表面，從而實現對DNA、RNA、多肽、蛋白質以及其他生物成分的高通量快速檢測。狹義的生物芯片概念是指通過不同方法將生物分子(寡核苷酸、cDNA、genomic DNA、多肽、抗體、抗原等)固著于硅片、玻璃片(珠)、塑料片(珠)、凝膠、尼龍膜等固相遞質上形成的生物分子點陣。因此生物芯片技術又稱微陳列(microarray)技術，含有大量生物信息的固相基質稱為微陣列，又稱生物芯片。生物芯片在此類芯片的基礎上又發展出微流體芯片(microfluidics chip)，亦稱微電子芯片(microelectronic chip)，也就是縮微實驗室芯片。

生物芯片能為現代醫學科學及醫學診斷學 的發展提供強有力的手段，促進醫學從 “ 系 統、血管、組織和細胞層次 ”( 通常稱之為 “ 第二階段醫學 ”) 向 “DNA 、 RNA 、蛋白質 及其相互作用層次 ”( 第三階段醫學 ) 過渡， 使之快速進入實際應用。

生物芯片分類

基因芯片(gene chip)：又稱DNA芯片(DNA chip)或DNA微陣列(DNA microarray)，是將cDNA或寡核苷酸按微陣列方式固定在微型載體上制成。基因芯片 (Gene chip) 技術是指通過微陣列 (Microarray) 技術將高密度 DNA 片段陣列通 過高速機器人或原位合成方式以一定的順 序或排列方式使其附著在如玻璃片等固相 表面，以熒光標記的 DNA 探針，借助堿基互補雜交原理，進行大量的基因表達及監 測等方面研究的最新革命性技術 。

基因芯片能夠大大推動包含人類（后）基因組方案在內 的各類基因組研討，經過比較不同個別或物種之間以及同一個別在不同成長發育階段、正常和疾病狀態下基因及其表達的差異，尋覓和發現新的基因，研討基因的功能以及生物體在進 化、發育、遺傳等過程中的規律。

基因芯片可為研究不同層次多基因協同效果的生命過程提供手段。 將在研討人類嚴重疾病如癌癥、心血管 疾病等相關基因及效果機理方面發揮巨大的效果。

細胞芯片(cell chip)：是將細胞按照特定的方式固定在載體上，用來檢測細胞間相互影響或相互作用。

芯片實驗室(Lab on chip)，用于生命物質的分離、檢測的微型化芯片。現在，已經有不少的研究人員試圖將整個生化檢測分析過程縮微到芯片上，形成所謂的“芯片實驗室” (Lab on chip)。芯片實驗室是生物芯片技術發展的最終目標。它將樣品的制備、生化反應到檢測分析的整個過程集約化形成微型分析系統。由加熱器、微泵、微閥、微流量控制器、微電極、電子化學和電子發光探測器等組成的芯片實驗室已經問世，并出現了將生化反應、樣品制備、檢測和分析等部分集成的芯片)。“芯片實驗室”可以完成諸如樣品制備、試劑輸送、生化反應、結果檢測、信息處理和傳遞等一系列復雜工作。這些微型集成化分析系統攜帶方便，可用于緊急場合、野外操作上。微流控芯片可以靈敏地檢測到稀有基因的變化。同時，由于該芯片設計的微通道具有濃縮和富集作用，所以可以加速雜交反應，縮短測試時間，從而降低了測試成本。