最早微陣列圖片 - 生物芯片

　　最早微陣列圖片

　　●1991年Affymatrix公司福德（Fodor）組織半導(dǎo)體專家和分子生物學(xué)專家共同研制出利用光蝕刻光導(dǎo)合成多肽；

　　●1992年運用半導(dǎo)體照相平板技術(shù)，對原位合成制備的DNA芯片作了首次報道，這是世界上第一塊基因芯片；

　　●1993年設(shè)計了一種寡核苷酸生物芯片；

　　●1994年又提出用光導(dǎo)合成的寡核苷酸芯片進行DNA序列快速分析；

　　●1996年靈活運用了照相平板印刷、計算機、半導(dǎo)體、激光共聚焦掃描、寡核苷酸合成及熒光標記探針雜交等多學(xué)科技術(shù)創(chuàng)造了世界上第一塊商業(yè)化的生物芯片；

　　●1995年，斯坦福大學(xué)布朗（P．Brown）實驗室發(fā)明了第一塊以玻璃為載體的基因微矩陣芯片。

　　●2001年，全世界生物芯片市場已達170億美元，用生物芯片進行藥理遺傳學(xué)和藥理基因組學(xué)研究所涉及的世界藥物市場每年約1800億美元；

　　生物芯片巨頭-affymetrix●2000-2004年的五年內(nèi)，在應(yīng)用生物芯片的市場銷售達到200億美元左右。2005年，僅美國用于基因組研究的芯片銷售額即達50億美元，2010年有可能上升為400億美元，這還不包括用于疾病預(yù)防及診治及其它領(lǐng)域中的基因芯片，部分預(yù)計比基因組研究用量還要大上百倍。因此，基因芯片及相關(guān)產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)將取代微電子芯片產(chǎn)業(yè)，成為21世紀最大的產(chǎn)業(yè)。

　　●2004年3月，英國著名咨詢公司弗若斯特·沙利文（Frost & Sulivan）公司出版了關(guān)于全球芯片市場的分析報告《世界DNA芯片市場的戰(zhàn)略分析》。報告認為，全球DNA生物芯片市場每年平均增長6.7%，2003年的市場總值是5.96億美元，2010年將達到93.7億美元。納儂市場（NanoMarkets）調(diào)研公司預(yù)測，以納米器械作為解決方案的醫(yī)療技術(shù)將在2009年達到13億美元，并在2012年增加到250億美元，而其中以芯片實驗室最具發(fā)展?jié)摿?，市場增長率最快。

　　中國發(fā)展史

　　基本情況

　　生物芯片從上世紀90年代開始發(fā)展，一直屬于尖端科學(xué)，同樣參與了人類基因組的中國在這方面沒有落后，出現(xiàn)了不少研究生物芯片的廠商和科研機構(gòu)，并在國際上有了一定的影響。

　　中國生物芯片研究始于1997~1998年間，在此之前生物芯片技術(shù)在中國還是空白。盡管起步較晚，但是中國生物芯片技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，實現(xiàn)了從無到有的階段性突破，并逐步發(fā)展壯大。截止到2006年，中國生物芯片的產(chǎn)值已達到2億多元，生物芯片研究已經(jīng)從實驗室進入應(yīng)用階段。據(jù)有關(guān)資料表明，在市場銷售方面，2004年國內(nèi)市場分額為2億元，約占全球市場的2%左右。其中主要由863計劃支持的幾家國內(nèi)企業(yè)出售的生物芯片以及提供的相關(guān)服務(wù)累計銷售收入約1.1億元人民幣，所有代理國外產(chǎn)品及服務(wù)總計為9000萬。

　　“十五”期間，國家“863”計劃重點組織實施了“功能基因組及生物芯片研究”重大專項，對生物芯片的系統(tǒng)研發(fā)給與了傾斜性支持。從2000年開始，國家還陸續(xù)投入大筆資金，建立了北京國家芯片工程中心、上海國家芯片工程中心、西安微檢驗工程中心、天津生物芯片公司、南京生物芯片重點實驗室共五個生物芯片研發(fā)基地，為加強中國在這一新興高科技領(lǐng)域的自北京國家芯片工程中心辦公室主創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化能力奠定了堅實的基礎(chǔ)。目前，生物芯片產(chǎn)業(yè)在中國已初見端倪并初具規(guī)模，形成了以北京、上海兩個國家工程研究中心為龍頭，天津、西安、南京、深圳、哈爾濱等地近50家生物芯片研發(fā)機構(gòu)和30多家生物芯片企業(yè)蓬勃發(fā)展的局面。到2006年為止，中國已有500余種生物芯片及相關(guān)產(chǎn)品問世，從2002到2005年累計銷售額近2.5億元，10余個芯片或相關(guān)產(chǎn)品獲得了國家新藥證書、醫(yī)療器械證書或其他認證，并已實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。

　　例如深圳益生堂研制的丙型肝炎病毒分片段抗體檢測試劑（蛋白質(zhì)片）、北京博奧公司的微陣列芯片掃描儀等六種芯片及設(shè)備被國家食品藥品監(jiān)督管理局（SFDAO）已批準注冊，獲得新藥證書或醫(yī)療器械證書。另外，被國家食品藥品監(jiān)督管理局受理的有10 個。中國是世界上批準生物芯片進入臨床最早的國家，比美國早近3 年。

　　為了加強生物芯片的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化，縮短與國際上的差距，中國分別在北京和上海建立了兩個國家級的研究中心。中心現(xiàn)已初步形成了生物芯片技術(shù)產(chǎn)業(yè)化聯(lián)合艦隊式的企業(yè)發(fā)展格局，通過了IS09001：2000版質(zhì)量管理體系認證，成立基因芯片部、蛋白抗體部、產(chǎn)品開發(fā)部、生物信息部和以組織芯片為特色的上海芯超生物科技有限公司、以基因分型為特色的上海南方基因科技有限公司、以市場營銷為主的上海滬晶生物科技有限公司以及以專業(yè)診斷產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的上海華冠生物芯片有限公司、江蘇海晶診斷科技有限公司、中美合資上海英伯肯醫(yī)學(xué)生物技術(shù)有限公司等多個為產(chǎn)業(yè)化依托的具有良好的自我循環(huán)能力的專業(yè)子公司。

　　在激烈的國際競爭中，中國生物芯片產(chǎn)業(yè)不僅實現(xiàn)了跨越式的發(fā)展，而且已經(jīng)走出國門，成為世界生物芯片領(lǐng)域一股強大的力量。例如中國科學(xué)家自主研制的激光共焦掃描儀向歐美、韓國等地區(qū)的出口訂單已經(jīng)達到百臺級規(guī)模，實現(xiàn)了中國原創(chuàng)性生命科學(xué)儀器的首次出口，未來三年將保持更高速度的增長，這標志著中國生物芯片企業(yè)正式邁入國際領(lǐng)先者行列，也使生物芯片北京國家工程研究中心進入國際市場的產(chǎn)品達到了5 種。

　　近年取得的科研成果

　　近年取得的科研成果如下：

　　●“十五”期間，中國生物芯片研究共申請國內(nèi)專利356項，國外專利62項。

　　●2005年4月，由科技部組織實施的國家重大科技專項“功能基因組和生物芯片”在生物芯片產(chǎn)業(yè)取得階段成果，診斷檢測芯片產(chǎn)品、高密度基因芯片產(chǎn)品、食品安全檢測芯片、擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的生物芯片創(chuàng)新技術(shù)創(chuàng)建等一系列成果蜂擁而出。

　　●2005年，由“長江學(xué)者特聘教授”、南開大學(xué)王磊博士任首席科學(xué)家的國家“863”專項—“重要病原微生物檢測生物芯片”課題組經(jīng)過兩年的潛心科研攻關(guān)，取得重大成果，“重要致病菌檢測芯片”第一代樣品研制成功，并且開始制定企業(yè)和產(chǎn)品的質(zhì)量標準，這標志著中國第一個具有世界水平的微生物芯片研究進入產(chǎn)業(yè)化階段，從而使天津市建設(shè)世界級微生物檢測生物芯片研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化基地，搶占全球生物芯片研發(fā)制高點邁出歷史性的一步。

　　●2005年4月26日，中國生物芯片產(chǎn)業(yè)的骨干企業(yè)北京博奧生物芯片有限責(zé)任公司（生物芯片北京國家工程研究中心）和美國昂飛公司（Affymetrix）建立戰(zhàn)略合作關(guān)系，并共同簽訂了《生物芯片相關(guān)產(chǎn)品的共同研發(fā)協(xié)議》和《DNA芯片服務(wù)平臺協(xié)議》兩個重要的全面合作協(xié)議，對于中國生物芯片產(chǎn)業(yè)來說這是一個歷史的時刻，也標志著以博奧生物為代表的中國生物芯片企業(yè)已在全球競爭日益激烈的生物芯片產(chǎn)業(yè)中躋身領(lǐng)跑者的地位。

　　●2006年，生物芯片北京國家工程研究中心又成功研制了一種利用生物芯片對骨髓進行分析處理的技術(shù)，這在全球尚屬首次，可以大大提高骨髓分型的速度和準確度。這種用于骨髓分型的生物芯片，只有手指大小，僅一張就可以存儲上萬個人的白細胞抗原基因。過去在中國，這種技術(shù)長期依賴進口，價格很高。每進行一份骨髓分型，就要支付500元的費用，而這種芯片的造價只是國外的1/3，精密度可以超過99%，比國外高出好幾個百分點。

　　●2006年7月，中國科學(xué)院力學(xué)研究所國家微重力實驗室靳剛課題組在中科院知識創(chuàng)新工程和國家自然科學(xué)基金的資助下，主持研究的“蛋白質(zhì)芯片生物傳感器系統(tǒng)”實現(xiàn)實驗室樣機，目前已實現(xiàn)乙肝五項指標同時檢測、腫瘤標志物檢測、微量抗原抗體檢測、SARS抗體藥物鑒定、病毒檢測及急性心肌梗死診斷標志物檢測等多項應(yīng)用實驗。全程只需40分鐘，采血只需幾十微升血液。該項研究成果有望為中國的生物芯片技術(shù)開辟新的途徑。

　　●2006年，由浙江大學(xué)方肇倫院士領(lǐng)銜國內(nèi)10家高校、科研單位共同打造的芯片實驗室“微流控生物化學(xué)分析系統(tǒng)”通過驗收，該項研究成果將使中國醫(yī)療臨床化驗發(fā)生革命性變革，徹底改變了中國在微流控分析領(lǐng)域的落后面貌。

　　●2006年，第四軍醫(yī)大學(xué)預(yù)防醫(yī)學(xué)系郭國禎采用輻射生物學(xué)效應(yīng)原理，應(yīng)用Mpmbe軟件設(shè)計探針篩選參與輻射生物學(xué)效應(yīng)基因，成功研制出一款由143個基因組成的電離輻射相關(guān)低密度寡核苷酸基因芯片，該芯片為檢測不同輻射敏感性腫瘤細胞的差異表達基因提供了一個新的技術(shù)平臺。

　　●2006年03月西安交通大學(xué)第二醫(yī)院檢驗科何謙博士等成功研發(fā)出丙型肝炎病毒（HCV）不同片段抗體蛋白芯片檢測新技術(shù)。該技術(shù)的問世，為丙型肝炎患者的確診、獻血人員的篩選及治療藥物的研發(fā)等，提供了先進的檢測手段。

　　●此外，美國斯坦福大學(xué)華裔科學(xué)家王善祥及其研究團隊利用磁納米技術(shù)有望取代通常采用的熒光探測癌蛋白技術(shù)，更快更方便地獲得檢測結(jié)果；中國臺北榮民總醫(yī)院和賽亞基因科技共同研發(fā)生物芯片，可快速找出遺傳疾病的異?；?，將可成為家族篩檢的利器。