什么是生物芯片 科技名词|什么是生物芯片？

生物芯片

主题:生物化学和分子生物学_方法和技术

相关术语:基因芯片蛋白质芯片细胞芯片

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最初的生物芯片是20世纪80年代中期提出的基因芯片。它是一个高密度的DNA阵列。数万个甚至上百万个具有特定序列的寡核苷酸、基因组DNA或互补DNA规则排列并固定在硅片、载玻片或塑料片等支持物上，形成二维DNA探针阵列，与计算机的电子芯片非常相似，因此被称为基因芯片。基因芯片的测序利用了核酸分子杂交的原理，即芯片上每个DNA片段的序列通常是已知的单链的，而待检测的DNA样品也是单链的，用荧光化合物标记。如果待测样品的DNA序列与芯片的DNA序列互补，就会形成杂交双链，待测样品上的荧光化合物会产生不同强度的亮点，显示出样品中所含同源序列的种类和丰度。通过扫描芯片上的每个反应点来采集荧光信号，这些荧光信号通过。与传统的核酸杂交方法相比，该芯片技术具有高通量、小体积、小样本和高灵敏度的特点。由于机械手操作结合计算机判读，重复性更好，稳定性更强，使分析过程连续化、微型化、集成化、自动化。基因芯片主要用于基因表达检测、DNA突变检测、基因组多态性分析、基因库作图和杂交测序。

随着越来越多的动物、植物、微生物等生物基因组测序的完成，基因数据正以前所未有的速度快速增长。仅仅通过核酸分子杂交并不能满足高通量生物信息收集的要求，因此其他生物芯片，如蛋白质芯片、组织芯片和细胞芯片，都是在基因芯片的基础上进一步发展起来的。

蛋白质芯片的初步模型是基于类似于基因芯片的原理，在几平方厘米的面积内包含数万个不同的蛋白质点，形成高密度的蛋白质阵列，从而高效、快速地检测和分析受体、配体、抗原等生物活性物质。同样，组织芯片或细胞芯片将大量的组织或细胞样本有序地结合在一个微小的基底表面，采用免疫组织化学、原位杂交、原位聚合酶链反应等方法进行检测，用于高通量的生物信号研究。

生物芯片技术已经广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、优良作物品种选育、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航空航天等诸多领域。

(审核:国家科技术语审定委员会王海)