2015/7/13 下午12:06:19 星期一
当前位置: 主页 > 鸠占鹊巢 >

生物芯片发展bet:现状与前景分析
时间:2019-05-31 21:08

生物芯片发展现状与前景分析

时间:02-15 10:04 阅读:4190次 转载来源:亿欧网

【编者按】生物芯片(biochip)技术广泛应用于基因组学与蛋白质组学的科学研究、临床疾病诊断、新药研发、司法鉴定和食品安全等领域。

本文发于火石创造,作者为钱振宇;经亿欧大健康编辑,供行业人士参考。

生物芯片(biochip)技术广泛应用于基因组学与蛋白质组学的科学研究、临床疾病诊断、新药研发、司法鉴定和食品安全等领域。2012年12月,我国发布了《生物产业发展规划》,明确提到加快发展包含生物芯片在内的新兴技术,365在线体育投注,推动我国体外诊断产业的发展;2017年5月,我国发布了《“十三五”生物技术创新专项规划》,在“颠覆性技术”专栏中明确提及要发展微流控芯片,推动生物检测技术向微量、痕量、单分子、高通量等方向发展。

生物芯片技术研发现状

生物芯片分类

全球首个生物芯片产品问世虽然已有20多年的时间,但生物芯片分类方式仍没有完全统一的标准。比较常见的分类方式有3种,分别是按用途、作用方式和成分来分类。

(1)用途分类

生物电子芯片:用于生物计算机等生物电子产品的制造。

生物分析芯片:用于各种生物大分子、细胞、组织的操作以及生物化学反应的检测。生物电子芯片目前在技术和应用上并不十分成熟,一般情况下所指的生物芯片主要为生物分析芯片。

(2)作用方式分类

主动式芯片:是指把生物实验中的样本处理纯化、反应标记及检测等多个实验步骤集成,通过一步反应就可主动完成。其特点是快速、操作简单,因此有人又将它称为功能生物芯片。主要包括微流体芯片(microfluidic chip)和缩微芯片实验室(lab on chip,也叫“芯片实验室”,是生物芯片技术的高境界)。

被动式芯片:即各种微阵列芯片,是指把生物实验中的多个实验集成,但操作步骤不变。其特点是高度的并行性,目前的大部分芯片属于此类。由于这类芯片主要是获得大量的生物大分子信息,最终通过生物信息学进行数据挖掘分析,因此这类芯片又称为信息生物芯片。包括基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片。

(3)成分分类

基因芯片(genechip):又称DNA芯片(DNA chip)或DNA微阵列(DNA microarray),是将cDNA或寡核苷酸按微阵列方式固定在微型载体上制成。

蛋白质芯片(proteinchip或protein microarray):是将蛋白质或抗原等一些非核酸生命物质按微阵列方式固定在微型载体上获得。芯片上的探针构成为蛋白质或芯片作用对象为蛋白质者统称为蛋白质芯片。

细胞芯片(cellchip):是将细胞按照特定的方式固定在载体上,用来检测细胞间相互影响或相互作用。

组织芯片(Tissuechip):是将组织切片等按照特定的方式固定在载体上,用来进行免疫组织化学等组织内成分差异研究。

全球生物芯片专利区域分布情况

1997-2016年全球生物芯片专利公开量主要国家,居前三位的分别为美国、日本和中国,美国有5667个专利族,日本排名第二(5223个专利族),中国以2706个专利族名列第三,韩国位列第四(1230个专利族)。

全球生物芯片相关专利公开量居前三位的研发机构分别为日本的Seiko Epson Corp(SHIH-C),中国的Shanghai BiowindowGene Dev Inc.(SHAN-N)和BodeGene Dev Co., Ltd. Shanghai(BODE-N),经查询SHAN-N和BODE-N这两家公司实际上是一家机构,即上海博德基因开发有限公司,为联合基因科技集团下属企业,将两者合并处理之后,共计2625个专利族。值得一提的是,除了SHIH-C一家遥遥领先外,其他研发机构的专利公开量相差并不是太大。在中国公开的专利研发机构中,国内的上海博德基因开发有限公司、复旦大学、浙江大学、上海博容基因开发有限公司和博道基因技术有限公司位列前五名。

生物芯片应用领域

生物制药领域

各大药厂和生物技术公司将会使用基因芯片发现筛选新药等。采用基因芯片技术,可以大大加快人类基因组计划的工作进度,其可用于基因测序、基因表达检测和新的遗传标志等,这对寻找新的功能基因、寻找新的药物作用靶点和开发新的基因药物具有重要意义。新药在实验阶段要通过人体安全性实验,就必须观察药物对人基因表达的影响,由于并不知道药物对哪一种基因起作用,因此需对已知所有或一定范围内的基因表达进行检测,采用基因芯片技术可以迅速而准确地完成这一任务。

医学诊断领域

在优生方面:目前已知有600多种遗传疾病与基因有关。妇女在妊娠早期用DNA芯片做基因诊断,可以避免许多遗传疾病的发生。