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  jinjijinn 2016-06-16 00:00:00

  基因芯片技術主要包括四個主要步驟：芯片制備、樣品制備、雜交反應和信號檢測和結果分析。 1、芯片制備-目前制備芯片主要以玻璃片或硅片為載體，采用原位合成和微矩陣的方法將寡核苷酸片段或cDNA作為探針按順序排列在載體上。芯片的制備除了用到微加工工藝外，還需要使用機器人技術。以便能快速、準確地將探針放置到芯片上的指定位置。 2、樣品制備-生物樣品往往是復雜的生物分子混合體，除少數特殊樣品外，一般不能直接與芯片反應，有時樣品的量很小。所以，必須將樣品進行提取、擴增，獲取其中的蛋白質或DNA、RNA，然后用熒光標記，以提高檢測的靈敏度和使用者的安全性。 3、雜交反應-雜交反應是熒光標記的樣品與芯片上的探針進行的反應產生一系列信息的過程。選擇合適的反應條件能使生物分子間反應處于Z佳狀況中，減少生物分子之間的錯配率。 4、信號檢測和結果分析-雜交反應后的芯片上各個反應點的熒光位置、熒光強弱經過芯片掃描儀和相關軟件可以分析圖像，將熒光轉換成數據，即可以獲得有關生物信息。 基因芯片技術發展的Z終目標是將從樣品制備、雜交反應到信號檢測的整個分析過程集成化以獲得微型全分析系統（micro total analytical system）或稱縮微芯片實驗室（laboratory on a chip）。使用縮微芯片實驗室，就可以在一個封閉的系統內以很短的時間完成從原始樣品到獲取所需分析結果的全套操作。 四、基因芯片的應用及其商業價值 目前，基因芯片技術應用領域主要有基因表達譜分析、新基因發現、基因突變及多態性分析、基因組文庫作圖、疾病診斷和預測、藥物篩選、基因測序等。另外基因芯片在農業、食品監督、環境保護、司法鑒定等方面都將作出重大貢獻。 基因芯片的飛速發展引起世界各國的廣泛關注和重視。 鑒于基因芯片的巨大潛力和誘人的前景，基因芯片已成為各國學術界和工業界研究和開發的熱點。尤其在美國，正處于人類基因組計劃以來的第二次浪潮之中，美國總統克林頓在1998年1月的國情咨文中指出：“在未來的12年內，基因芯片將為我們一生的疾病預防指點迷津”。1998年6月29日美國宣布正式啟動基因芯片計劃，聯合私人投資機構投入了20億美元以上的研究經費。世界各國也開始加大投入，以基因芯片為核心的相關產業正在崛起，目前美國已有8家生物芯片公司股票上市，平均每年股票上漲75％，專家今統計：目前生物芯片工業產值為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。美國財富雜志載文：在20世紀科技史上有兩件事影響深遠，一是微電子芯片，它是計算機和許多家電的心臟，它改變了我們的經濟和文化生活，并已進入每一個家庭；另一件事就是生物芯片它將改變生命科學的研究方式，革新醫學診斷和ZL，極大地提高人口素質和健康水平。鑒于生物芯片技術具有巨大理論意義和實際價值，基因芯片研究在國內也有了很快的發展，例如，復旦大學、中科院上海冶金所、清華大學、聯合基因有限公司、軍事醫學科學院、中科院上海細胞所等單位已在生物芯片技術方面取得了較大突破，相信不久將有我國生產的生物芯片產品投放市場。 總之，以基因芯片為代表的生物芯片技術的深入研究和廣泛應用，將對21世紀人類生活和健康產生極其深遠的影響。

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