缩微芯片实验室

生物芯片技术是近年发展起来的新型实用技术 ,已成为高效、大规模获取相关生物信息的重要手段。所谓生物芯片就是缩小了的生物化学分析器 ,通过芯片上微加工获得的微米结构和生物化学处理结合 ,将成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的氧化硅、玻璃或塑料等材质制成的芯片上。目前该技术的应用领域主要有基因表达谱分析、新基因发现、基因突变及多态性分析、基因组文库作图、疾病诊断、药物筛选、基因测序等。从 80年代初ＳＢＨ (ｓｅｑｕｅｎｃｉｎｇｂｙｈｙ ｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎ)概念的提出 ,到 90年代初以美国为主开始进行…     

生物芯片技术的原理与应用

生物芯片是指将大量生物讯息密码（寡核苷酸、cDNA、基因组DNA、蛋白质等）以预先设计的方式固定在玻片、硅片等固相载体上组成的密集分子阵列,可分为核酸芯片、蛋白芯片、芯片实验室三类,生物芯片技术的本质是生物信号的平行分析,它利用核酸分子杂交,蛋白分子亲和原理,通过荧光标记技术检测杂交或亲和否,可迅速获得所需信息。高效、快速的生物芯片技术以其无与伦比的优势,在已医学、分子生物学等领域显现出巨大的应用价值,具有非常广阔的发展前景。     

美国昂飞公司（Affymetrix）奏响生物芯片领域的主旋律

20世纪以来的科技史上有两项影响深远的发明，一是微电子芯片，另一项就是生物芯片，生物芯片的出现是近年来高新技术领域中极具时代特征的重大进展，是微加工技术、IT技术与生物技术等综合交叉形成的高新技术，它改变了生命科学的研究方式。作为生物芯片技术的开拓者也是全球最大的生物芯片公司美国昂飞（Affymetrix）公司在产品创新研究的进程中不断实现着企业的战略发展，并在推动该领域发展的进程中发挥着举足轻重的作用。     

生物芯片研究进展

生物芯片是便携式生物化学分析器的核心技术。通过对微加工获得的微米结构作生物化学处理能使成千上万个与生命相关的信息集成在一块厘米见方的芯片上。采用生物芯片可进行生命科学和医学中所涉及的各种生物化学反应,从而达到对基因、抗原和活体细胞等进行测试分析的目的。生物芯片发展的最终目标是将从样品制备、化学反应到检测的整个生化分析过程集成化以获得所谓的微型全分析系统（ｍｉｃｒｏｔｏｔａｌａｎａｌｙｔｉｃａｌｓｙｓ－ｔｅｍ）或称缩微芯片实验室（ｌａｂｏｒａｔｏｒｙｏｎａｃｈｉｐ）。生物芯片技术的出现将会给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品和环境卫生监督等领域带来一场革命。本文阐述了生物芯片技术在加工制备、功能和应用方面的近期研究进展。     

生物芯片技术的发展与应用

生物芯片的概念于20世纪90年代初期提出．之后便涌现出大量关于生物芯片的报道．尤其是进入21世纪,随着生物芯片技术所涉及的物理、化学、生物等技术的快速发展,生物芯片技术取得了很好的进展．技术平台日益稳定．开发的产品越来越多,已经在生命科学,药物研发,临床疾病检测与诊断．环境,农林业等领域中得到了广泛的应用。本文对生物芯片技术的原理、制备、试验设计和应用等方面进行了简要的综述。     

生物芯片技术专利计量研究

生物芯片的研究始于80年代中期,是现代生物学技术与计算机等其他领域高新技术相结合的产物,在基因、蛋白质等生命领域研究中起到至关重要的作用。本文对Derwent数据库中收录的有关生物芯片的专利数据进行分析,从多个专利计量指标入手,分析生物芯片技术领域的研究现状及发展动态。通过计量研究发现生物芯片技术领域自21世纪以来发展迅猛,发达国家占据主动,而我国在该领域的科研水平也处于世界前列。     

生物芯片应用概述

生物芯片技术作为新一代生物技术,以其高通量并行分析的优势引起国内外广泛的关注及重视,在各个领域得到广泛的应用,就生物芯片在科学研究、疾病诊断、预防医学、新药开发、司法鉴定、食品安全检测、环境监测、农林科学及军事科学等领域中的应用做简单介绍。     

生物芯片技术的应用与展望

生物芯片技术是20世纪90年代中期发展起来的一项尖端技术,已经成为生命科学界的研究热点之一。本文阐述了生物芯片的基本概念,简述了其制备过程、主要分类及其在分子生物学、食品科学和医学研究中的应用,并对其发展前景作了预测及展望。     

生物芯片技术及其在水体环境生物监测中的应用

水源微生物污染严重威胁着人类的健康。为有效控制水体环境生物安全,水体环境中微生物快速而准确地监测是关键的技术基础之一。生物芯片(biochip)技术是20世纪90年代初期发展起来的一门新兴技术,能迅速检测出水中的微生物。本文阐述了生物芯片的基本概念,对基因芯片技术作了简介。重点叙述了生物芯片技术在水体环境生物监测方面的应用,并就其应用前景作了展望。     

生物芯片技术与食品分析

生物芯片检测技术是一种全新的微量分析技术。本文综述了生物芯片基本技术流程包括方阵构建、样品制备、化学反应和结果检测 ;探讨了生物芯片技术在食品分析中的应用前景 ;分析了生物芯片应用的技术障碍 ,旨在为生物芯片应用发展提供理论基础。     

.液相芯片技术在检验医学和生物医学中的应用

 液相芯片技术是以100种不同荧光编码的微球作为探针的载体,生物分子间的反应在悬浮液态体系中进行的一类新的生物芯片技术.在这个灵活和开放的平台中可进行蛋白质、核酸等生物大分子的检测.液相芯片较传统的固相芯片的优势在于检测准确、信息质量稳定、可重复性好.液相芯片以其易于操作、高通量、高灵敏度、高准确度、高精密度以及宽的线性测定范围的特点,逐渐进入了临床诊断领域.     

Polymerase chain reaction of 2-kb cyanobacterial gene and human anti-alpha1-chymotrypsin gene from genomic DNA on the In-Check single-use microfabricated silicon chip

The microfabricated chip is a promising format for automating and miniaturizing the multiple steps of genotyping. We tested an innovative silicon biochip (In-Check Lab-on-Chip; STMicroelectronics, Agrate Brianza, Italy) designed for polymerase chain reaction (PCR) analysis of complex biological samples. The chip is mounted on a 1x3-in(2). plastic slide that provides the necessary mechanical, thermal, electrical, and fluidic connections. A temperature control system drives the chip to the desired temperatures, and a graphical user interface allows experimenters to define cycling conditions and monitor reactions in real time. During thermal cycling, we recorded a cooling rate of 3.2 degrees C/s and a heating rate of 11 degrees C/s. The temperature maintained at each thermal plateau was within 0.13 degrees C of the programmed temperature at three sensors. From 0.5 ng/microl genomic DNA, the In-Check device successfully amplified the 2060-bp cyanobacterial 16S rRNA gene and the 330-bp human anti-alpha(1)-chymotrypsin gene. The shortest PCR protocol that produced an amplicon by capillary electrophoresis comprised 30 cycles and was 22.5 min long. These thermal cycling characteristics suggest that the In-Check device will permit future development of a genotyping lab-on-a-chip device, yielding results in a short time from a limited amount of biological starting material.     

几种新型生物芯片的研究进展

随着生物芯片技术的迅速发展,一些新型生物芯片,如生物电子芯片、凝胶元件微阵列芯片、药物控释芯片、毛细管电泳或层析芯片、PCR芯片及生物传感芯片等应运而生,这些芯片不同于常规的分子微阵列芯片,而是以各种结构微阵列为基础,用于分子杂交与扩增,以检测突变、分析多态性及测序,通过电泳及层析分离生物样品,控制药物释放以治疗疾病,作为生物传感器检测分子行为等,具有分析速度快、效率高、样品消耗少等特点,将成为生命科学与医学领域的新工具.     

生物制药发展状况、方向及相关技术平台

自从生物技术应用于医药工业后,生物制药得以迅速发展。生物制药呈现出克隆技术、血管发生、基因治疗、药物基因组学等新的发展方向。基于现阶段基因治疗、基因工程药物、转基因植物、克隆动物、诊断试剂等相关成果和产业,基因组、生物芯片、干细胞、生物信息学、神经科学等相关技术平台的建立和完善将会对生物制药的发展起着重要的作用。     

生物芯片技术及其在基础生物科学研究中的应用

回顾了生物芯片的发展历史,重点介绍了生物芯片技术的两大技术基础：分子生物技术和微细加工生物技术;阐述了生物芯片技术的核心内容,总结了生物芯片的三大类型,并对生物芯片技术在生命科学基础研究中的应用进行了深入探讨和展望。     

生物芯片技术及其在后基因组学研究中的应用

基因组学已经进入到后基因组学时代,破解基因功能是当前的主要任务。生物芯片技术具有高通量,并行性及自动化等特点,将在这一时期发挥重要作用。本文就生物芯片在后基因组学研究中的应用进展,及存在的尚待解决的问题作一综述。     

Modeling of DNA hybridization kinetics for spatially resolved biochips

The marriage of microfluidics with detection technologies that rely on highly selective nucleic acid hybridization will provide improvements in bioanalytical methods for purposes such as detection of pathogens or mutations and drug screening. The capability to deliver samples in a controlled manner across a two-dimensional hybridization detection platform represents a substantial technical challenge in the development of quantitative and reusable biochips. General theoretical and numerical models of heterogeneous hybridization kinetics are required in order to design and optimize such biochips and to develop a quantitative method for online interpretation of experimental results. In this work we propose a general kinetic model of heterogeneous hybridization and develop a technique for estimating the kinetic coefficients for the case of well-spaced, noninteracting surface-bound probes. The experimentally verified model is then incorporated into the BLOCS (biolab-on-a-chip simulation) 3D microfluidics finite element code and used to model the dynamic hybridization on a biochip surface in the presence of a temperature gradient. These simulations demonstrate how such a device can be used to discriminate between fully complementary and single-base-pair mismatched hybridization using fluorescence detection by interpretation of the unique spatially resolved intensity pattern. It is also shown how the dynamic transport of the targets is likely to affect the rate and location of hybridization as well as that, although nonspecific hybridization is present, the change in the concentration of hybridized targets over the sensor platform is sufficiently high to determine if a fully complementary match is present. Practical design information such as the optimum transport speed, target concentration, and channel height is presented. The results presented here will aid in the interpretation of results obtained with such a temperature-gradient biochip.