生物芯片技術在生物醫學研究中的應用進展

徐霽雪, 張博文, 魏鸞葶, 梁辰昊, 吳玉婷, 趙 艷, 李 成

(中國醫科大學, 1. 第一臨床學院, 2. 中英聯合學院, 3. 臨床二系,4. 免疫學教研室, 遼寧 沈陽, 110000)

生物芯片技術是通過微加工和微電子等微縮技術，依靠生物分子間的特異性相互作用，將生化分析集成于同一張芯片表面，建立一個微型的生化分析系統，從而實現對基因、蛋白質等生物分子準確、快速、高通量的檢測[1-2]。盡管全世界范圍內生物芯片產業技術仍處于成長階段，但技術方法已日趨成熟，應用領域也在不斷拓展，現將近年來不同類型生物芯片在生物醫學研究中的應用現狀綜述如下。

1 生物芯片的發展

早在20世紀70年代, Edwin Southern就研究出了以其名字命名的Southern印跡技術，這被視為“生物芯片”在人類科學史上的首次亮相; 20世紀80年代初，“生物芯片”作為分子電子器件被首次提出; 20世紀90年代，隨著人類基因組計劃的出現和分子生物學的發展，以基因芯片為首的生物芯片技術應運而生，這使得進生物芯片技術入了全新的技術時代，也衍生出了如組織芯片、細胞芯片、蛋白質芯片等適用于不同研究目的的多種芯片技術類型[2-3]。目前，世界范圍內參與研制生物芯片的公司已超過100家，其中有7家上市公司在中國，通過結合微刻技術及多種微流結構，生物芯片的種類倍增且具有反應迅速、易于調控與分析、通過集成多種實驗步驟減少干擾等特點。值得一提的是，新型冠狀病毒肺炎(COVID-19)的大流行使得生物芯片技術在醫學研究以及快速診斷中的重要性被再次強調[4], 而生物芯片的量產與大規模應用勢必會讓其未來在生物醫學領域中發揮越來越大的價值。……