一、生物芯片

生物芯片技術(shù)起源于核酸分子的雜交，所謂生物芯片，一般是指生物信息學(xué)分子以高密度固定在相互支撐的介質(zhì)上的微陣列混合芯片。 陣列中每個(gè)分子的序列和位置是已知的，是一個(gè)預(yù)設(shè)的序列點(diǎn)陣。 微流控芯片和液相生物芯片是繼微陣列芯片之后發(fā)展起來(lái)的新型生物芯片技術(shù)。 生物芯片技術(shù)是系統(tǒng)生物技術(shù)的基礎(chǔ)內(nèi)容。

生物芯片基于生物分子間特異性相互作用的原理，將生化分析過(guò)程集成在芯片表面，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DNA、RNA、多肽、蛋白質(zhì)等生物成分的高通量快速檢測(cè)。 生物芯片的狹義概念是指通過(guò)不同的方法將生物分子固定在硅片、玻璃片、塑料片、凝膠、尼龍膜等固相發(fā)射器上而形成的生物分子晶格。 因此，生物芯片技術(shù)也稱為微顯示技術(shù)，含有大量生物信息的固相基板稱為微陣列，也稱為生物芯片。 生物芯片在此類芯片的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出微流控芯片，也稱為微電子芯片，即縮微實(shí)驗(yàn)室芯片。

那么，我們?cè)賮?lái)看看什么是生物芯片? 簡(jiǎn)單地說(shuō)，生物芯片就是將生物樣本放在一塊玻璃、硅、尼龍膜等材料上，然后用儀器采集信號(hào)，用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)結(jié)果。 人們很容易將生物芯片與電子芯片聯(lián)系起來(lái)。 事實(shí)上，兩者確實(shí)有一個(gè)最基本的共同點(diǎn)：微小的尺寸中包含大量的數(shù)據(jù)信息。 但它們是完全不同的兩種東西。 電子芯片上設(shè)有半導(dǎo)體電子單元，生物芯片上設(shè)有生物探針?lè)肿印?/p>

芯片的概念源于集成的概念。 例如，電子芯片意味著將大事物變成小事物并將它們集成在一起。 生物芯片也是集成，不過(guò)是生物材料的集成。 和實(shí)驗(yàn)室檢測(cè)一樣，在生物芯片上檢測(cè)血糖、蛋白質(zhì)、酶活性等，也是基于同樣的生物反應(yīng)原理。 所以生物芯片是一個(gè)載體平臺(tái)。 這個(gè)平臺(tái)有很多種材料，比如硅、玻璃、膜等，還有一些具有三維結(jié)構(gòu)的聚合物。 平臺(tái)上密密麻麻地堆滿了各種生物材料。 芯片只是一個(gè)載體。 做什么和測(cè)試什么仍然由生物學(xué)家完成。 換句話說(shuō)，過(guò)去在非常大的實(shí)驗(yàn)室中需要大量試管的反應(yīng)現(xiàn)在被轉(zhuǎn)移到芯片上并同時(shí)發(fā)生。

二、生物芯片發(fā)展現(xiàn)狀

接下來(lái)，我們?cè)賮?lái)看看生物芯片的一些發(fā)展現(xiàn)況。

中國(guó)生物芯片產(chǎn)業(yè)鏈分為上游原材料產(chǎn)業(yè)、中游制造業(yè)、下游應(yīng)用市場(chǎng)。上游原材料包括芯片基板、點(diǎn)樣、探針制備等;中游制造業(yè)的主要產(chǎn)品為基因芯片診斷試劑盒和基因芯片相關(guān)儀器，分別占市場(chǎng)的86%和14%;下游應(yīng)用市場(chǎng)主要是醫(yī)療機(jī)構(gòu)、家庭、第三方診斷外包機(jī)構(gòu)等。我國(guó)生物芯片還停留在生物信息學(xué)等科研領(lǐng)域，分子診斷領(lǐng)域還沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用。中國(guó)生物芯片市場(chǎng)潛力巨大，但僅占全球生物芯片市場(chǎng)的5%。中國(guó)的生物芯片產(chǎn)業(yè)還處于起步階段。大多數(shù)生物芯片公司專注于應(yīng)用，包括體外診斷、CTC細(xì)胞捕獲、細(xì)胞計(jì)數(shù)、血糖監(jiān)測(cè)等，其中體外診斷公司最多，超過(guò)3/4。中國(guó)生物芯片企業(yè)行業(yè)上游企業(yè)較少，研發(fā)力度不足，研發(fā)水平低，技術(shù)薄弱，缺乏先發(fā)優(yōu)勢(shì)。中國(guó)生物芯片企業(yè)以中型企業(yè)(注冊(cè)規(guī)模1000萬(wàn)至10億元)為主，占比超過(guò)58%。但注冊(cè)規(guī)模超過(guò)10億元的企業(yè)僅占22%，龍頭企業(yè)僅占22%，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)有待優(yōu)化。