何谓"生物芯片"?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/05/20 12:25:50
它是怎样分类的?它的应用领域是什么?

生物芯片是八十年代末在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术,它主要是指通过微加工技术和微电子技术在固格体芯片表面构建的微型生物化学分析系统,以实现对细胞、蛋白质、DNA以及其他生物组分的准确、快速、大信息量的检测。常用的生物芯片分为三大类:即基因芯片、蛋白质芯片和芯片实验室。生物芯片的主要特点是高通量、微型化和自动化。芯片上集成的成千上万的密集排列的分子微阵列,能够在短时间内分析大量的生物分子,使人们快速准确地获取样品中的生物信息,效率是传统检测手段的成百上千倍。它将是继大规模集成电路之后的又一次具有深远意义的科学技术革命。

生物芯片(Biochips)是90年代中期发展起来的一项尖端技术。它以玻片,硅为载体,在单位面积上高密度地排列大量的生物材料,从而达到一次试验同时检测多种疾病或分析多种生物样品的目的。它有时也被称为基因芯片、DNA芯片或微阵列(Microarrays)。其概念来源于计算机芯片,它们的外形也有几分相似。生物芯片种类很多,有基因芯片、蛋白质芯片、芯片实验室、细胞芯片、组织芯片等。目前,基因芯片和芯片实验室作为生物芯片的代表,已经走出实验室,开始产业化了。
生物芯片的本质是进行生物信号的平行分析,采用了微电子学的并行处理和高密度集成的概念,通过微加工工艺在厘米见方的芯片上集成有成千上万个与生命相关的信息分子,可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成,从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。
20世纪80年代,传统的生物实验室中手工测定十几个DNA片断的序列需要至少一天时间。目前运用价格达数十万美元的自动化DNA序列分析仪,可以在一天内测定近2000个DNA序列)。
基因芯片(Gene chip)是最早出现的一种生物芯片。
基因芯片是指将大量探针分子固定于支持物 (substrate) 上,然后与标记的样品进行杂交,通过检测杂交信号的强弱进而判断样品中分子的数量。基因芯片上固定着很多的核苷酸序列,它们作为探针与样品中的目标基因杂交。探针的底部有一种荧光酶,只有当探针与目标基因发生杂交反应后才会发光。通过扫描仪将探针发出来的信号转变成可能分析的图像数据,在经过软件分析处理,就可以知道样品中被检测的目标基因是什么了。
生物芯片的应用正处在迅