生物芯片(biochip)报告
生物芯片技术简介及应用
生物芯片技术简介及应用一、生物芯片概念生物芯片（biochip）是指通过微加工技术，将生物大分子如核酸片段、多肽分子甚至细胞，组织切片等生物样品，有序地固化于支持物表面，然后与已标记的探针杂交，通过特定仪器如激光共聚焦显微扫描仪或电荷偶联元件（charge-coupled device，CCD）等对杂交信号的强度进行快速、并行、高效的检测，再经计算机分析和处理数据，从而获得相关生物信息。
由于常用玻片或硅片作为固相支持物，其与半导体芯片都有高度集成的特点，故称之为生物芯片。
生物芯片技术是20世纪90年代中期以来影响最深远的科技进展之一，是集生物学、物理学、化学、微电子学、计算机科学为一体的高度交叉的新技术。
由于该技术可将大量的探针同时固定于固相支持物上，所以一次可以对大量的生物分子进行检测，从而解决了传统生物学分析方法复杂、自动化程度低、检测物数量少（通量低）等不足。
另外，通过设计不同的阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序（sequencing by hybridization，SBH）等，为“后基因组计划”时代基因功能的研究及临床检验诊断学发展提供了强有力的工具。
同一种芯片从不同的角度，可有不同的归类组别和定位。
最为通用的分类方法是根据芯片基片上固定的探针分子不同，将生物芯片分为基因芯片、蛋白质芯片、细胞芯片和组织芯片等。
二、生物芯片的应用生物芯片技术可广泛应用于疾病诊断和治疗、药物筛选、农作物的优育优选、司法鉴定、食品卫生监督、环境检测、国防、航天等许多领域。
它将为人类认识生命的起源、遗传、发育与进化、为人类疾病的诊断、治疗和预防开辟全新的途径，为生物大分子的全新设计和药物开发中先导化合物的快速筛选和药物基因组学研究提供技术支撑平台。
（一）疾病诊断基因芯片诊断技术以其快速、高效、灵敏、经济、平行化、自动化等特点，已成为一项现代化诊断新技术。
12 生物芯片
生物芯片的定义
生物芯片（Biochip或Bioarray）是指包 生物芯片（Biochip或Bioarray） 被在固相载体上的高密度DNA 抗原、 DNA、 被在固相载体上的高密度DNA、抗原、抗 细胞或组织的微点阵(microarray） 体、细胞或组织的微点阵(microarray）。 生物芯片包括DNA芯片、抗原芯片、抗体 生物芯片包括DNA芯片、抗原芯片、 DNA芯片 芯片、细胞芯片、组织芯片等。 芯片、细胞芯片、组织芯片等。 1998年世界十大科技突破之一。 1998年世界十大科技突破之一 年世界十大科技突破之一。 未来十年最具发展潜力的技术。 未来十年最具发展潜力的技术。
图象分析
复杂的杂交图谱一般需由图象分析软件 来完成。 来完成。 分析软件的功能：鉴定每个点阵、最大 分析软件的功能：鉴定每个点阵、 限度消除本底荧光的干扰、 限度消除本底荧光的干扰、解析多种颜 色图象、可标记或排除假阳性、 色图象、可标记或排除假阳性、识别和 分析对照实验是否成功、 分析对照实验是否成功、可将信号标准 化等。 化等。 图象处理软件必须具备提取基因库和数 据库的能力。 据库的能力。
分类（根据应用） 分类（根据应用）
基因变异检测芯片
–疾病检测(如HIV、P53基因、结核杆菌) 疾病检测( HIV、P53基因、结核杆菌) 疾病检测 基因 –法医鉴定(如DNA指纹图谱) 法医鉴定( DNA指纹图谱 指纹图谱) 法医鉴定
表达谱芯片
–肿瘤相关基因(正常与肿瘤组织表达差异) 肿瘤相关基因(正常与肿瘤组织表达差异) 肿瘤相关基因 –药物筛选(培养细胞药物刺激前后表达差异) 药物筛选( 药物筛选 培养细胞药物刺激前后表达差异) –发育(同一组织不同发育时期基因表达差异) 发育(同一组织不同发育时期基因表达差异) 发育 –组织发生(不同组织或器官的基因表达差异) 组织发生( 组织发生 不同组织或器官的基因表达差异)
生物芯片
生物晶片（英语：biochip）是运用分子生物学、基因资讯、分析化学等原理进行设计，以矽晶圆、玻璃或高分子为基材，配合微机电自动化、或其他精密加工技术，所制作之高科技元件，有如半导体晶片一般能快速进行繁复运算；生物晶片具有快速、精确、低成本之生物分析检验能力。
在分子生物学，生物晶片基本上是小型化的实验室，可以同时执行数百个或数千个生化反应。
生物晶片使研究人员能够快速筛选大量的生物分析物用于各种目的，从疾病的诊断到生物恐怖主义的检测。
目前发展中之生物晶片可大略分成：基因晶片（gene chip or DNA microarray）与实验室晶片（Lab-on-a-chip）两类。
基因晶片是所有不同种类之生物晶片中发展最快的一种。
基因晶片指的是在数平方公分之面积上安装数千或数万个核酸探针，经由一次测验，即可提供大量基因序列相关资讯。
实验室晶片的例子包括可以进行电泳分析之毛细管电泳晶片，或是可以从细胞中纯化核酸之样品前处理晶片等。
已有微电泳晶片上市。
基因芯片基因芯片技术在上世纪80年代末应运而生。
它的出现主要基于分子生物学，尤其是人类基因组测序的发展及微电子、新材料等学科的先进技术。
基因芯片的原理见图基因芯片的应用基因表达水平的检测：可以自动、快速检测出成千上万个基因的表达情况，相当于快速地进行一次全身性分子层面的检查基因诊断：从正常人的基因组的DNA与DNA芯片杂交可以得出标准图谱，同理，从患者的基因组中也可以得出病变图谱。
通过比较、分析可以得出病变的DNA信息。
这种基因芯片诊断技术有高效、敏感、经济等特点。
现在，已有肝炎病毒、结核杆菌耐药性检测芯片及恶性肿瘤等疾病的相关标记物检测芯片进入市场。
药物筛选：利用基因芯片分析用药前后机体的不同组织、器官基因表达的差异，从基因水平上解释药物的作用机制。
个性化医疗：利用基因芯片技术对患者先进行诊断，再开处方，就客队患者实施个性优化治疗。
测序：利用固定探针与样品进行分子杂交产生的杂交图谱而排列处待测样品的序列生物信息学研究：基因芯片将成为未来生物信息学研究中一个重要信息采集和处理平台，成为基因组信息学研究的主要技术支撑。
《生物芯片》课件
技术挑战与解决方案
技术成熟度
生物芯片技术仍处在不断发展和 完善阶段，面临着诸多技术挑战 ，如灵敏度、特异性、可重复性
等。
解决方案
针对技术挑战，科研人员正在不断 探索和开发新的技术方法和解决方 案，如改进芯片制作工艺、优化检 测系统等。
标准化和规范化
为了提高生物芯片技术的可靠性和 可重复性，需要制定标准化的制作 和检测流程，推动技术的规范化应 用。
VS
详细描述
生物芯片技术也可应用于环境监测和食品 安全检测领域。通过检测环境样本中微生 物种类和数量，生物芯片技术能够评估环 境质量，为环境保护提供科学依据。在食 品安全方面，生物芯片技术可用于检测食 品中的有害物质、农药残留等，确保食品 质量和安全。
PART 05
生物芯片的挑战与前景
REPORTING
差异表达分析
比较不同条件下的分子表达谱 ，找出差异表达的基因或蛋白 质。
功能注释
对差异表达的基因或蛋白质进 行功能注释，揭示其在生物学 过程中的作用。
通路分析
对差异表达的基因或蛋白质进 行通路分析，揭示其在特定生
物学通路中的作用。
PART 03
生物芯片的类型与比较
REPORTING
DNA芯片
DNA芯片是一种高通量检测技术， 用于检测基因表达、基因突变和基因 组测序等方面。
详细描述
在新药研发和筛选过程中，生物芯片技术发挥着重要作用。利用生物芯片可以对大量候 选药物进行高通量筛选，快速找出具有潜在治疗作用的候选药物。同时，生物芯片技术
还可以用于研究药物作用机制和药物之间的相互作用，为新药研发提供有力支持。
环境监测与食品安全
总结词
生物芯片技术可以用于环境监测和食品 安全检测，保障公众健康和生态安全。
生物芯片实验报告
实验名称：基因表达水平检测实验目的：1. 学习和掌握生物芯片技术的基本原理和操作流程。
2. 通过基因芯片技术检测特定基因在不同样本中的表达水平。
3. 分析实验数据，验证实验结果的可靠性。
实验材料：1. 基因芯片：包含待检测基因和对照基因。
2. 样本：待检测的组织或细胞。
3. 标准品：已知表达水平的对照样本。
4. 实验试剂：包括核酸提取试剂、PCR扩增试剂、杂交试剂、洗涤液等。
5. 仪器设备：PCR仪、杂交仪、荧光显微镜、凝胶成像系统等。
实验步骤：1. 样本处理：- 提取待检测样本的总RNA。
- 使用DNase I去除DNA污染。
- 通过RNeasy Mini Kit进行纯化。
2. cDNA合成：- 使用Oligo(dT) primers进行第一链合成。
- 使用Reverse Transcriptase进行第二链合成。
3. PCR扩增：- 使用PCR试剂进行目的基因的扩增。
- 通过琼脂糖凝胶电泳检测扩增产物。
4. 标记：- 将扩增产物与荧光标记的寡核苷酸探针杂交。
5. 杂交与洗涤：- 将杂交后的芯片放入杂交仪中进行杂交。
- 使用洗涤液进行洗涤。
6. 扫描与分析：- 使用荧光显微镜或凝胶成像系统扫描芯片。
- 使用软件分析杂交信号，计算基因表达水平。
实验结果：通过实验，成功地将待检测基因的cDNA与荧光标记的探针杂交，并在芯片上得到了清晰的信号。
通过比较待检测样本与标准品的结果，可以判断待检测基因在不同样本中的表达水平。
数据分析：1. 对比待检测样本与标准品的信号强度，计算基因表达水平的相对值。
2. 分析不同样本之间基因表达水平的差异。
3. 对比实验结果与已知文献报道的结果，验证实验结果的可靠性。
结论：本次实验成功利用生物芯片技术检测了待检测基因在不同样本中的表达水平。
实验结果表明，生物芯片技术在基因表达水平检测方面具有高效、准确、高通量的特点，为基因功能研究和疾病诊断提供了有力工具。
实验讨论：1. 实验过程中可能存在的误差来源，如RNA提取、PCR扩增、杂交等步骤的误差。
生物芯片在生命科学中的应用
生物芯片在生命科学中的应用生物芯片（Biochip）是一种集成电子学、计算机科学、微型机械学、分子生物学、生物医学、微流控技术于一体的新型生物技术设备。
它以微流控芯片和微阵列芯片为代表，集成了无数的微型反应系统和微型检测系统，可用于生命科学中的多个领域。
生物芯片的基本构成元素主要包括微管道、阀门、泵等，以及定点分子生物学技术和微电子学技术。
通过微流控芯片随机运移、混合和反应、小样本操作等多项技术操作，将生物样品分子化、微细化，使得微小的钠离子和蛋白质分子等能够被快速侦测出来，极大的提升了检测灵敏度和精度。
在此基础上，生物芯片可以广泛用于基因测序、蛋白质质谱分析、生物样品分析、临床诊断及药物筛选等应用，大大拓展了生命科学的研究及应用领域。
1.生物芯片在基因测序中的应用基因测序是人类对基因信息进行解析的一种重要手段，它能够通过对基因中不同区域序列的测定及分析，在分子水平上揭示遗传性状及疾病发生的机理。
生物芯片在基因测序领域中的应用主要包括基因芯片、基因表达芯片和基因泛酸芯片等。
基因芯片可同时检测数万个基因，大大提升了基因信息的获取和处理能力，特别适用于基因组测序、基因再组合、疾病诊断及治疗等领域。
2.生物芯片在蛋白质质谱分析中的应用蛋白质质谱分析是研究蛋白质间相互作用及构型和功能变化的重要手段。
在这一领域，生物芯片主要应用于蛋白质修饰分析、蛋白质鉴定及结构分析等方面。
蛋白质芯片可以实现对数千种蛋白质相互作用关系的快速检测，同时检测不同样本中的蛋白质量，从而深入研究蛋白质构型和功能变化等，为生物医学研究提供了新的思路和方法。
3.生物芯片在药物筛选中的应用药物筛选是针对某一疾病的反向分子设计和优选的过程，其关键在于对药物与靶点之间相互作用过程的评价和验证。
利用生物芯片进行药物筛选可以快速评价药物与靶点的结合亲和力及振动频率等信息，为药物优化设计和合理用药提供了良好的基础。
4.生物芯片在体外诊断中的应用体外诊断是一种通过实验室检测来诊断疾病的手段，生物芯片在体外诊断中有着广泛的应用前景。
生物芯片技术及其在食品安全中的应用
生物芯片技术及其在食品安全中的应用作者：暂无来源：《食品安全导刊》 2010年第2期食品质量与安全快速筛查技术之三：生物芯片【生物芯片（biochip）是近年来在生命科学领域中迅速发展起来的一项高新技术，其实质是通过在面积不大的基片表面，有序的点阵排列一系列固定于一定位置的可寻址的识别分子，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，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。
】□ 本刊记者马永娇陈颖博士，研究员，中国检验检疫科学研究院（简称中国检科院，英文缩写CAIQ）食品安全研究所副所长，新世纪百千万人才工程国家级人选，享受国务院政府特贴；第一届食品安全国家标准审评委员会委员，中国食品科学技术学会理事、青年工作委员会理事、果蔬加工分会理事，全国生化检测标准化委员会委员，全国生物芯片标准化技术委员会委员；先后主持或参加国家支撑计划、863计划、转基因重大专项、科技条件平台等科研项目20余项，主编、参编专著7部，发表文章70余篇，其中SCI 文章20余篇；获国家科技进步二等奖1项，国家质检总局“科技兴检奖”一等奖2次、二等奖4次、三等奖4次。
生物芯片的概念最早由Fodor等研究人员于1991年在《Science》杂志上提出，其名称是引自计算机芯片，含意则是来自集成电路的元件缩微化和大规模集成，即将过去通常为单一探针的生物传感器缩微并集成在一起（实质是在一个微小的载体表面点阵排布了大量的可寻址的生物分子），通过核酸、蛋白分子之间或与其配体之间的亲和反应（反应产生的光信号、电信号或磁信号会被检测仪器记录，并转化为数字信号输入计算机，计算机软件会自动分析、解读实验结果），实现对生物大分子的分析。
作为一种较新的分析检测技术，生物芯片具有怎样的分类、特点及应用，本刊记者采访了中国检验检疫科学院食品安全研究所陈颖副所长。
生物芯片的分类关于生物芯片的分类，陈所长告诉记者：“生物芯片有广义和狭义之分。
生物芯片技术的现状和未来发展趋势
生物芯片技术的现状和未来发展趋势在当今信息技术高速发展的背景下，生物芯片技术已经作为新一代芯片技术之一得到了广泛关注。
生物芯片技术是指将基于一种半导体芯片工艺的微处理器与生物技术集成起来，使其能够在极小的空间范围内进行大量高效的生物学实验和测量。
本文将从生物芯片技术的现状、应用、挑战以及未来发展趋势等方面来进行探讨。
一、生物芯片技术的现状目前，生物芯片技术已经成为细胞分子生物学、病理学和药物研发等领域中最为热门的研究方向。
生物芯片技术具有高通量、高灵敏度、高精确度、迅速应用、低成本等特点，在分子生物学和医学中发挥了重要作用。
生物芯片的概念最早由美国加州大学的Kary B. Mullis提出。
1993年，美国Affymetrix公司开发了第一种高密度基因芯片，开启了生物芯片技术的先河。
随着微电子技术、生物技术和计算机技术的不断发展，生物芯片技术在红外光谱分析、单细胞分析、生物流程控制等领域得到了广泛应用。
二、生物芯片技术的应用1. 基因芯片基因芯片是将许多基于生物学的反应体系集成在一起的微小芯片，用于研究或分析基因组中的特定基因。
基因芯片技术可以在单次实验中同时检测数万个基因，为基因科学和医学研究带来了极大的便利。
目前，基因芯片已被广泛应用于人类基因组学、癌症研究、生物多样性分析等领域。
2. 蛋白芯片蛋白芯片是一种基于微流控芯片技术的高通量分析平台，用于检测和分析蛋白质分子。
蛋白质是生命体的重要组成部分，是生命科学研究和疾病诊断治疗的重要研究对象。
蛋白芯片技术的出现为蛋白质研究提供了一个全新的研究手段，已广泛应用于癌症预后、生物标志物检测等领域。
3. DNA芯片DNA芯片是由许多微小光点组成的微阵列，其中每个光点上都有一小片特定的DNA序列。
DNA芯片技术可以在非常快速、高通量的方式下对DNA进行分析。
DNA芯片可以用于检测基因突变、基因表达、基因型等，可以通过DNA芯片技术迅速、全面地诊断、筛查多种遗传病和人类基因组学。
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基因芯片（GeneChip）是生物芯片 技术发展最成熟和最先实现商业化 的产品。
世界十大基因芯片研制单位简要情况一览
公司 Affymetrix （美国） Brax（英国） 阵列方法 20-25mer 探针光引导 合 成 在 1.25/5.25cm2 的硅片 Oligo 合成后结合于 芯片上 杂交方式 10000-260000 个 Oligo 探针与 30-40 个标记样 品 cDNA/asRNA 片断 通用芯片上 100 个探针 与标记核酸 64/55000 个样品 cDNA 点与 8000/300 个 7mer 探针 通用 1024 个 Oligo 点探 测 10kbcDNA 样品，加 标记的 5mer 探针和连 接酶 1000 最终可达 10000 个 Oligo/PCR 片断与标记 RNA 检测 荧光 应用领域 表达谱检测多 态性分析诊断 诊断、 表达谱检 测及新基因鉴 定 诊断、 表达谱检 测、多态性分 析、 新基因鉴定 及大规模测序
芯片方阵的构建 样品的制备 生物分子反应
信号的检测。
芯片制备
一类是原位合成（即在支持物表面原位合成寡核苷酸探针），适用于寡核苷酸，通 过光引导蚀刻技术。已有P53、P450，BRCAI/BRCA2 等基因突变的基因芯片。
原位光刻合成 压电打印法(Piezoelectric printing)
根据SARS冠状病毒的TOR2株为参考序列，通过设计出30条特异的60 mer寡核苷酸 （olige），制备olige基因芯片，可用于ＳＡＲＡ－Ｃｏｖ的检测。
环境保护
在环境保护上，基因芯片也广泛的用途，一方面可以快速检测污染微生物或 有机化合物对环境、人体、动植物的污染和危害，同时也能够通过大规模的 筛选寻找保护基因，制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基 因产品。
4）市场次序:
客观的说目前的国内生物芯片市场并不处于一个有序、开放、公平的状态，这具体体现在： 行业内的几个国家队即扮演规则制定者，又扮演游戏参与者；易感基因的基因检测所采用的短 视的、传销式的营销模式以及理论依据的不严谨性严重地伤害了生物芯片在大众的心中形象。
基因芯片的研究发展方向
1. 进一步提高探针阵列的集成度，如有多家公司的芯片阵列的集成度已达1.0×105左右，这样基 因数量在1.0×105以下的生物体（大多数生物体）的基因表达情况只用一块芯片即可包括。 2. 提高检测的灵敏度和特异性。如检测系统的优化组合和采用高灵敏度的荧光标志。多重检测以 提高特异性，减少假阳性。
Incyte Pharmacetical s （美国） Molecular dynamics （美国） Nanogen （美国） Protogene Lab （美国）
压电打印 PCR 产物 或芯片上合成 Oligos 500-5000nt 的 cDNA 用笔打印于 10 cm2 玻璃片 预组装的 20mer 的探 针俘获于电活化芯片 位点 通过打印于表面张力 阵 列 将 40-50mer Oligo 合成于 9 cm2 玻 璃片 20-25mer 探针合成后 打印成阵列 500-5000nt cDNA 用 滴头打印于 4 cm2 的 玻璃片 约 1000 个 PNA 合成 于 8×10 cm2 的芯片
司法
基因芯片还可用于司法，现阶段可以通过DNA指纹对比来鉴定罪犯，未来可以建立 全国甚至全世界的DNA指纹库，到那时以直接在犯罪现场对可能是疑犯留下来的头 发、唾液、血液、精液等进行分析，并立刻与DNA罪犯指纹库系统存储的DNA“指 纹”进行比较，以尽快、准确的破案。目前，科学家正着手于将生物芯片技术应用 于亲子鉴定中，应用生物芯片后，鉴定精度将大幅提高。
3. 高自动化、方法趋于标准化、简单化，成本降低。价格高昂是目前推广应用的主要障碍之一， 但随着技术的革新，基因芯片的价格将会大大降低。
4. 高稳定性。寡核苷酸探针、RNA均不稳定，易受破坏。而肽核酸（PNA）有望取代普通 RNA/DNA探针，可以确保探针的高稳定性。
5. 研制新的应用芯片，如1999年美国环保局(EPA)组织专家研讨会，讨论了毒理学芯片的发展策 略。近来多种新的生物芯片不断问世，这是物理学、生物学与计算机科学共同的结晶。 6. 研制芯片新检测系统和分析软件，以充分利用生物信息。
生物芯片（biochip）
基因是什么 DNA或蛋白质？ 几多试验？几多论争？ 是谁将谜底揭破？
人们可能很容易把生物芯片与电子芯片联系起来。事实上，两者确有一个最 基本的共同点：在微小尺寸上具有海量的数据信息。但它们是完全不同的两 种东西，电子芯片上布列的是一个个半导体电子单元，而生物芯片上布列的 是一个个生物探针分子。 什么是生物芯片呢？简单说，生物芯片就是在一块玻璃片、硅片、尼龙膜 等材料上放上生物样品,然后由一种仪器收集信号,用计算机分析数据结果。
荧光/同 位素
表达检谱测多 态性分析诊断
荧光
新基因鉴定 表达谱检测 诊断及短的重 复序列鉴定 表达谱检测 多态性分析
荧光
荧光
Sequenom (德国，美国) Synteni （美国） 德国癌症研究 所（德国）
质谱 荧光
新基因鉴定 诊断及作图 新基因鉴定 表达谱检测 表达谱检测及 诊断
荧光/质 谱
生物芯片技术
一类是预合成后直接点样，多用于大片段DNA，有时也用于寡核苷酸，甚至mRNA。 是将提取或合成好的多肽、蛋白、寡核苷酸、cDNA、基因组DNA等通过特定的高 速点样机器人直接点在芯片上。该技术优点在于相对简易低廉，被国内外广泛使用。
接触式点样 非接触式点样
样品制备
生物样品往往是复杂的生物分子混合体，除少数特殊样品外，一般不能直接与芯片 反应，有时样品的量很小。所以，必须将样品进行提取、扩增。 先对检测样品DNA/ mRNA 样本须先PCR扩增，获取其中的蛋白质或DNA、RNA，然 后再被荧光素或同位素标记，以提高检测的灵敏度和使用者的安全性。最后与 DNA 探针杂交。 发生杂交的探针上的荧光被激发后被探测器检测到，检测到的荧光信号通过计算机 软件处理后就可直接读出杂交图谱。 检测仪器 a. b. 磷感屏成像系统 荧光芯片扫描仪
ห้องสมุดไป่ตู้ 数据分析
图像分析：激光扫描仪Scanner得到的Cy3/Cy5图像文件划格，确定杂交范围，过 滤背景噪音，提取得到基因表达的荧光信号强度值，最后以列表形式输出。 标准化处理：由于样本差异、荧光标记效率和检出率的不平衡，需对cy3和cy5的原 始提取信号进行均衡和修正才能进一步分析实验数据，标准化正是基于此种目的。 Ratio分析： Cy3/Cy5的比值，又称R/G值。一般0.5-2.0范围内的基因不存在显著 表达差异，该范围之外则认为基因的表达出现显著改变。 聚类分析：实际是一种数据统计分析。通过建立各种不同的数学模型，可以得到各 种统计分析结果，确定不同基因在表达上的相关性，从而找到未知基因的功能信息 或已知基因的未知功能。
现代农业
基因芯片技术可以用来筛选农作物的基因突变，并寻找高产量、抗病虫、抗 干旱、抗尚待开发。
1）政策问题： 2011年5月以前，生物芯片一直归属于第三类医疗器械，过高的政策门槛，严重制约了众多 中小企业对这个行业介入。后在高层领导的关注下，卫生部才将其调整为二类医疗器械。 2）技术问题： 单就狭义的生物芯片技术，应该说是稳定和成熟的。但就完整的生物芯片技术，特别是应 用到民用市场的生物芯片，应该包括生物芯片的各种试剂、各种耗材、配套仪器和分析软件， 在这里面，配套仪器特别是自动化的反应仪器严重滞后。虽然目前市场已有几款生物芯片杂交 仪，但均存在通量低或价格过高的问题。高通量、自动化的杂交仪不解决，大规模的民用市场 应用难！ 3）价格问题： 目前的国内市场基本被国外大厂占领，单这一点，就决定了无论是生物芯片产品还是生物 芯片技术服务的价格都不会便宜。
7. 芯片技术将与其它技术结合使用，如基因芯片PCR、纳米芯片等。
8. 不同生物芯片间综合应用，如蛋白质芯片与基因芯片间相互作用等，可用于了解蛋白质与基因 间相互作用的关系。
大事记
1991年Affymatrix公司福德（Fodor）组织半导体专家和分子生物学专家共同研制出利用光蚀刻光导合 成多肽； 1992年运用半导体照相平板技术，对原位合成制备的DNA芯片作了首次报道，这是世界上第一块基因 芯片； 1993年设计了一种寡核苷酸生物芯片； 1994年又提出用光导合成的寡核苷酸芯片进行DNA序列快速分析； 1996年灵活运用了照相平板印刷、计算机、半导体、激光共聚焦扫描、寡核苷酸合成及荧光标记探针 杂交等多学科技术创造了世界上第一块商业化的生物芯片； 1995年，斯坦福大学布朗（P．Brown）实验室发明了第一块以玻璃为载体的基因微矩阵芯片。 2001年，全世界生物芯片市场已达170亿美元，用生物芯片进行药理遗传学和药理基因组学研究所涉 及的世界药物市场每年约1800亿美元； 2004年3月，英国著名咨询公司弗若斯特•沙利文(Frost ＆ Sulivan)公司出版了关于全球芯片市场的分析 报告《世界DNA芯片市场的战略分析》。报告认为，全球DNA生物芯片市场每年平均增长6.7%，2003 年的市场总值是5.96亿美元，2010年将达到937亿美元。纳侬市场（NanoMarkets）调研公司预测，以 纳米器械作为解决方案的医疗技术将在2009年达到13亿美元，并在2012年增加到250亿美元，而其中 以芯片实验室最具发展潜力，市场增长率最快。
应用领域
1. 基因表达水平的检测 2. 基因诊断 3. 药物筛选
4. 个体化医疗
5. 测序 6. 生物信息学研究
临床应用
疾病诊断 药物筛选 指导用药及治疗方案
预防医学
肿瘤治疗
基因芯片技术通过对肿瘤基因表达谱分析,组成肿瘤基因诊断芯片,研究肿瘤基因的 功能,既可用于肿瘤普查,又能达到早期诊断和早期治疗的目的。
质谱
Hyseq（美国） 500-2000ntDNA 样品 印刷于 0.6cm2/18cm2 的膜 预组装的 5mer-Oligo 打印于 1.15 的玻璃片