生物芯片（2/2）

芯片的概念取之于集成的概念，如电子芯片的意思就是把大的东西变成小的东西，集成在一起。生物芯片也是集成，不过是生物材料的集成。像实验室检测一样，在生物芯片上检查血糖、蛋白、酶活性等，是基于同样的生物反应原理。所以生物芯片就是一个载体平台。这个平台的材料则有很多种，如硅，玻璃，膜（纤维素膜）等，还有一些三维结构的多聚体，平台上则密密麻麻地摆满了各种生物材料。芯片只是一个载体。做什么东西、检测什么，还是靠生物学家来完成。也就是说，原来要在很大的实验室中需要很多个试管的反应，现在被移至一张芯片上同时生了。

生物芯片虽然只有1o多年的历史，但包含的种类较多，分类方式和种类也没有完全的统一。

根据用途分类

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。

前一类目前在技术和应用上很不成熟，一般情况下所指的生物芯片主要为生物分析芯片。

根据作用方式分类

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、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p和缩微芯片实验室p，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。

根据固定在载体上的物质成分分类

基因芯片p：又称芯片p或微阵列，是将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pp或p：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。

细胞芯片p：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p：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。

芯片实验室

芯片实验室其他：如芯片实验室p，用于生命物质的分离、检测的

微型化芯片。现在，已经有不少的研究人员试图将整个生化检测分析过程缩微到芯片上，形成所谓的“芯片实验室”p）。芯片实验室是生物芯片技术展的最终目标。它将样品的制备、生化反应到检测分析的整个过程集约化形成微型分析系统。由加热器、微泵、微阀、微流量控制器、微电极、电子化学和电子光探测器等组成的芯片实验室已经问世，并出现了将生化反应、样品制备、检测和分析等部分集成的芯片）。“芯片实验室”可以完成诸如样品制备、试剂输送、生化反应、结果检测、信息处理和传递等一系列复杂工作。这些微型集成化分析系统携带方便，可用于紧急场合、野外操作甚至放在航天器上。例如可以将样品的制备和p扩增反应同时完成于一块小小的芯片之上。再如公司设计制造的生物芯片可以从待检样品中分离出或，并对其进行荧光标记，然后当样品流过固定于栅栏状微通道内的寡核苷酸探针时便可捕获与之互补的靶核酸序列。应用其自己开的检测设备即可实现对杂交结果的检测与分析。这种芯片由于寡核苷酸探针具有较大的吸附表面积，所以可以灵敏地检测到稀有基因的变化。同时，由于该芯片设计的微通道具有浓缩和富集作用，所以可以加杂交反应，缩短测试时间，从而降低了测试成本。