國內外基因芯片研究動態(tài)

生物芯片技術突然崛起引起了世界各國的廣泛關注和重視。美國是生物芯片技術最為領先的國家。Affymetrix公司是生物芯片技術的開拓者，早在80 年代末即開始研究光引導的原位合成技術，這一技術導致了第一代生物芯片的誕生。美國政府自1998年正式啟動生物芯片計劃以來，已有美國國立衛(wèi)生研究院、能源部、國防部、司法部等政府機構，斯坦福大學、MIT、阿爾貢實驗室等著名科研機構，以及Affymetrix 、Hyseq、Nanogen、 Incyte、 Caliper等著名生物芯片技術公司參與該項計劃。在過去的十年里，美國在這一領域共投入了近20億美元，目前第一代生物芯片已進入實用化、產(chǎn)業(yè)化階段，如Affymetrix公司1998年生產(chǎn)出帶有13.5萬個基因探針的芯片，最近又推出了有40萬個探針的芯片。這些芯片可用于檢測愛滋病毒抗藥性突變以及癌癥中P53基因的突變。根據(jù)報告統(tǒng)計，，Affymetrix、Apogent和GeneMachines 當前控制著73％的芯片市場份額。

世界各國也紛紛加大投入，英國劍橋大學、歐亞公司正在從事該領域的研究。世界大型制藥公司尤其對基因芯片技術感興趣，都已建立了或正在建立自己的芯片設備和技術。以生物芯片為核心的相關產(chǎn)業(yè)正在全球崛起，目前美國已有10多家生物芯片公司股票上市，平均每年股票上漲75％。專家統(tǒng)計：全球目前生物芯片工業(yè)產(chǎn)值為10億美元左右，預計今后5年之內，生物芯片的市場銷售可達到200億美元以上。

我國是從1997年才開始對生物芯片有所了解，正式進入生物芯片研究領域是在1998年，現(xiàn)有20多家科研機構及公司從事生物芯片的開發(fā)，主要有清華大學生物芯片中心、上海聯(lián)合基因科技集團、軍事醫(yī)學科學院、第一軍醫(yī)大學、第四軍醫(yī)大學、東南大學、復旦大學、中科院上海冶金所、中科院上海細胞所、浙江大學等。2000年初國內從事生物芯片技術研究的多家單位聯(lián)合成立了國家生物芯片技術中心。在第一代芯片研制開發(fā)方面，我國已取得一系列的科研成果，如陜西超群公司的SP-GC200型芯片，已獲生產(chǎn)批號，可用于乙肝、丙肝病毒以及新生兒疾病的檢測；第四軍醫(yī)大學研制了2個大類8個品種20多個規(guī)格的生物芯片和芯片閱讀機，用于胃病、肝炎、性病等疾病診斷；聯(lián)合基因公司與第一軍醫(yī)大學合作，在表達譜芯片研制上已達到世界先進水平，并且在廣州成功實現(xiàn)了大規(guī)模生產(chǎn)，計劃到今年年底生產(chǎn)200萬片，明年生產(chǎn)1000萬片以上 。清華大學生物芯片中心已成功研制出電磁式生物芯片，表明我國在第二代生物芯片的研制上，與發(fā)達國家基本保持同步。目前，國內從事生物芯片產(chǎn)業(yè)化開發(fā)并且已經(jīng)取得重要進展的企業(yè)主要包括上海聯(lián)合基因科技集團、上海博星基因芯片有限公司、博華基因芯片技術有限公司、北京博奧生物芯片有限公司、深圳微芯生物工程公司、廣州功能基因組有限公司、西安高科實業(yè)股份公司基因生命科技分公司和陜西超群科技股份公司、浙江江南生物科技有限公司以及上海博德基因開發(fā)有限公司與廣東肇慶星湖生物科技股份有限公司合資組建的一家生物芯片公司。其中以北京博奧生物芯片有限公司和上海聯(lián)合基因科技集團規(guī)模較大，上海聯(lián)合基因科技集團目前正準備與帕卡德公司磋商以加強其在生物芯片領域的合作。港臺方面，也有香港城市大學已經(jīng)開發(fā)了用于檢測的(1)地中海貧血（一種遺傳�。�；(2)肺結核桿菌及其耐藥性（傳染�。�(3)白血�。ò┌Y）生物芯片。臺灣晶宇生物科技公司已研發(fā)出腸病毒檢驗生物芯片。

目前我國基因診斷在以下幾個方面已進入臨床實用階段：　　

1）人類基因相關性檢測。通過基因診斷，可檢測胎兒性別，這對與性染色體有關的遺傳病的診斷是十分必要的，如新孕兒基因缺陷監(jiān)測芯片。對于高發(fā)性的遺傳病，如地中海貧血、鐮刀狀貧血、凝血因子缺乏等基因診斷已在臨床應用多年，而用于器官移植中對免疫排斥反應進行檢測的組織相容性抗原基因分型基因芯片正在研制中。　

2）致病病原體的檢測。設計引物和探針，通過基因檢測診斷出屬于病菌的核酸序列。目前已應用于病毒（乙肝）、細菌（結核）、原蟲（梅毒螺旋體）等病原體的檢測。 如南開大學研制成功的乙肝病毒基因診斷芯片，能夠檢測429個亞型。臺灣晶宇生物科技公司開發(fā)了腸毒素診斷芯片，北京微生物研究所與哈爾濱基太生物芯片開發(fā)公司合作的細菌感染通用基因芯片診斷系統(tǒng)是一種廣譜的病菌診斷芯片，此外象結核桿菌等致病菌耐藥性變異檢測DNA芯片等正在研制�！　�

3）癌基因的檢測和診斷。研究表明部分癌癥基因與癌癥之間有直接或間接的關系。目前，在臨床上可以通過基因檢測診斷白血病、肺癌、神經(jīng)膠質瘤等癌癥。除此以外，基因診斷技術還廣泛應用于DNA指紋分析、個體識別、親子鑒別等司法鑒定，動植物檢疫以及轉基因動植物中陽性基因的檢測等方面。 如陜西科林基因工程高科技有限公司的白血病預警芯片，而癌癥的早期診斷與腫瘤分型基因芯片、造血系統(tǒng)惡性腫瘤基因分型診斷檢測DNA芯片、血液多病毒檢測芯片也正在上海等地研制。