生命科學概論結(jié)課論文

1、基因芯片技術(shù)進展及應用 基因芯片技術(shù)進展及應用作者：單位：摘要： 二十世紀是物理科學的世紀，而二十一世紀則是生命科學的世紀。生命科學，尤其是生物技術(shù)的迅猛發(fā)展，不僅與人類健康，農(nóng)業(yè)發(fā)展以及生存環(huán)境密切相關(guān)，而且還將對其它學科的發(fā)展起到促進作用，所謂"今天的科學，明天的技術(shù)，后天的生產(chǎn)"。而生命科學的基礎(chǔ)性研究是現(xiàn)代生物技術(shù)的源泉、科學和技術(shù)創(chuàng)新的關(guān)鍵。隨著人類基因組計劃( Human Genome Project)即全部核苷酸測序的即將完成，人類基因組研究的重心逐漸進入后基因組時代（ Postgenome Era）向基因的功

2、能及基因的多樣性傾斜。通過對個體在不同生長發(fā)育階段或不同生理狀態(tài)下大量基因表達的平行分析，研究相應基因在生物體內(nèi)的功能，闡明不同層次多基因協(xié)同作用的機理，進而在人類重大疾病如癌癥、心血管疾病的發(fā)病機理、診斷治療、藥物開發(fā)等方面的研究發(fā)揮巨大的作用。它將大大推動人類結(jié)構(gòu)基因組及功能基因組的各項基因組研究計劃。關(guān)鍵字： 基因芯片；核酸探針序列；雜交一、基因芯片簡介基因芯片，也叫DNA芯片，是在90年代中期發(fā)展出來的高科技產(chǎn)物?；蛐酒笮∪缰讣咨w一般，其基質(zhì)一般是經(jīng)過處理后的玻璃片。每個芯片的基面上都可劃分出數(shù)萬至數(shù)百萬個小區(qū)。在指定的小區(qū)內(nèi)，可固定大量具有特定功能、長約20個堿基序列的核酸分子（

3、也叫分子探針）。 由于被固定的分子探針在基質(zhì)上形成不同的探針陣列，利用分子雜交及平行處理原理，基因芯片可對遺傳物質(zhì)進行分子檢測，因此可用于進行基因研究、法醫(yī)鑒定、疾病檢測和藥物篩選等?；蛐酒夹g(shù)具有無可比擬的高效、快速和多參量特點，是在傳統(tǒng)的生物技術(shù)如檢測、雜交、分型和DNA測序技術(shù)等方面的一次重大創(chuàng)新和飛躍。二、基因芯片技術(shù)基因芯片的工作原理與經(jīng)典的核酸分子雜交方法（southern 、northern）是一致的，都是應用已知核酸序列作為探針與互補的靶核苷酸序列雜交，通過隨后的信號檢測進行定性與定量分析，基因芯片在一微小的基片（硅片、玻片、塑料片等）表面集成了大量的分子識別探針，

4、能夠在同一時間內(nèi)平行分析大量的基因，進行大信息量的篩選與檢測分析?；蛐酒饕夹g(shù)流程包括：芯片的設(shè)計與制備；靶基因的標記；芯片雜交與雜交信號檢測?；蛐酒脑O(shè)計實際上是指芯片上核酸探針序列的選擇以及排布，設(shè)計方法取決于其應用目的，目前的應用范圍主要包括基因表達和轉(zhuǎn)錄圖譜分析及靶序列中單堿基多態(tài)位點（single nucleotide polymorphism，SNP）或突變點的檢測，表達型芯片的目的是在雜交實驗中對多個不同狀態(tài)樣品(不同組織或不同發(fā)育階段、不同藥物刺激)中數(shù)千基因的表達差異進行定量檢測，探針序列一般來自于已知基因的cDNA 或EST庫，設(shè)計時序列

5、的特異性應放在首要位置，以保證與待測目的基因的特異結(jié)合，對于同一目的基因可設(shè)計多個序列不相重復的探針，使最終的數(shù)據(jù)更為可靠?；騿螇A基多態(tài)檢測的芯片一般采用等長移位設(shè)計法，即按靶序列從頭到尾依次取一定長度的互補的核苷酸序列形成一探針組合，這組探針是與靶序列完全匹配的野生型探針，然后對于每一野生型探針，將其中間位置的某一堿基分別用其它三種堿基替換，形成三種不同的單堿基變化的核苷酸探針，這種設(shè)計可以對某一段核酸序列所有可能的SNPs位點進行掃描。芯片制備方法主要包括兩種類型：(1)點樣法：首先是探針庫的制備, 根據(jù)基因芯片的分析目標從相關(guān)的基因數(shù)據(jù)庫中選取特異的序列進行PCR擴增或直接人

6、工合成寡核苷酸序列，然后通過計算機控制的三坐標工作平臺用特殊的針頭和微噴頭分別把不同的探針溶液逐點分配在玻璃、尼龍以及其它固相基片表面的不同位點上，通過物理和化學的方法使之固定，該方法各技術(shù)環(huán)節(jié)均較成熟，且靈活性大，適合于研究單位根據(jù)需要自行制備點陣規(guī)模適中的基因芯片。(2)原位合成法：該法是在玻璃等硬質(zhì)表面上直接合成寡核苷酸探針陣列，目前應用的主要有光去保護并行合成法，壓電打印合成法等，其關(guān)鍵是高空間分辨率的模板定位技術(shù)和高合成產(chǎn)率的DNA化學合成技術(shù)，適合制作大規(guī)模DNA探針芯片，實現(xiàn)高密度芯片的標準化和規(guī)?；a(chǎn)。 生物芯片技術(shù)是于90年代初期隨著人類基因組計劃的順利進行而誕生，它是通過

7、像集成電路制作過程中半導體光刻加工那樣的微縮技術(shù)，將現(xiàn)在生命科學研究中許多不連續(xù)的、離散的分析過程，如樣品制備、化學反應和定性、定量檢測等手段集成于指甲蓋大小的硅芯片或玻璃芯片上，使這些分析過程連續(xù)化和微型化。也就是說將現(xiàn)在需要幾間實驗室、檢驗室完成的技術(shù)，制作成具有不同用途的便攜式生化分析儀，使生物學分析過程全自動化，分析速度成千上萬倍地提高，所需樣品及化學試劑成千上萬倍地減少。可以預見，在不遠的將來，用它制作的微縮分析儀將廣泛地應用于分子生物學、醫(yī)學基礎(chǔ)研究、臨床診斷治療、新藥開發(fā)、司法鑒定、食品衛(wèi)生監(jiān)督、生物武器戰(zhàn)爭等領(lǐng)域。 生物芯片技術(shù)是目前應用前景最好的DNA分析技術(shù)之一，分析對象可

8、以是核酸、蛋白質(zhì)、細胞、組織等。目前全世界用生物芯片進行疾病診斷還處于研究階段，國外已將其用于觀察癌基因及肌萎縮等一些遺傳病基因的表達和突變情況。 生物芯片技術(shù)還可以用于治療，例如已開發(fā)出在4平方毫米的芯片上布滿400根有藥物的針，定時定量為病人進行藥物注射。另外，科學家還在考慮制作定時釋放胰島素治療糖尿病的生物芯片微泵及可以置入心臟的芯片起搏器等。生物芯片技術(shù)與組合化學相結(jié)合將開辟另一個極有價值的應用方向，即為新藥研制提供超高通量篩選平臺技術(shù)，這必將使新藥研究開發(fā)和傳統(tǒng)中藥的成分評估獲得重大突破。三、基因芯片的應用技術(shù)舉例基因表達圖譜的繪制是目前基因芯片應用最廣泛的領(lǐng)域，也是人類基因組工程的

9、重要組成部分，它提供了從整體上分析細胞表達狀況的信息，而且為了解與某些特殊生命現(xiàn)象相關(guān)的基因表達提供了有力的工具，對于基因調(diào)控以及基因相互作用機理的探討有重要作用。人類基因組編碼大約100000個不同的基因，因此，具有監(jiān)測大量mRNA的實驗工具很重要?；蛐酒夹g(shù)可清楚地直接快速地檢測出以1300000水平出現(xiàn)的mRNA，且易于同時監(jiān)測成千上萬的基因。目前，已能夠在1.6cm2面積上合成和閱讀含400000個探針的陣列，可監(jiān)測10000個基因的表達狀況。斯坦福大學的Brown用制備的酵母cDNA芯片，獲得酵母在不同細胞周期狀態(tài)以及在熱休克冷休克處理后其2473個基因的表達圖譜，較直觀地反應了不

10、同條件和狀態(tài)下基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控水平，從而為尋找基因調(diào)控的機理提供了一條有效的途徑。定量監(jiān)測大量基因表達水平在闡述基因功能、探索疾病原因及機理、發(fā)現(xiàn)可能的診斷及治療的靶基因等方面具有重要價值的。Derisi等選用來自惡性腫瘤細胞系UACC903中的1161個cDNA克隆制成芯片，通過比較正常和腫瘤細胞的表達差異，發(fā)現(xiàn)在惡性腫瘤細胞中P21基因處于失活或關(guān)閉狀態(tài)，但在逆轉(zhuǎn)的細胞系中呈高表達。Golub等應用cDNA 芯片檢測基因表達的差異進行癌癥的分類，成功地區(qū)分出急性髓細胞性白血?。ˋML）和急性淋巴細胞性白血?。ˋLL），預期這種方法還能診斷出新的白血病種類。在炎癥性疾病類風濕性關(guān)節(jié)炎(

11、RA)和炎癥性腸病(IBD)的基因表達研究中，可檢測出炎癥疾病誘導的基因如TNF-、IL或粒細胞集落刺激因子，同時發(fā)現(xiàn)一些以前未發(fā)現(xiàn)的基因如HME基因和黑色素瘤生長刺激因子。目前，大量涌現(xiàn)的人類ESTs給cDNA微陣列提供了豐富的序列資源，數(shù)據(jù)庫中ESTs代表了人類基因，因此ESTs微陣列可在缺乏其它序列信息的條件下用于基因發(fā)現(xiàn)和基因表達檢測，從而加快人類基因組功能分析的進程?；蛐酒牧硪恢匾獞檬腔蚨鄳B(tài)位點及基因突變的檢測，現(xiàn)有大量實例說明，基因組多樣性的研究對闡明不同人群和個體在疾病的易感性和抵抗性方面表現(xiàn)出的差異具有重要意義，一旦對基因組的編碼序列進行系統(tǒng)篩查，就有可能找出與疾病易感

12、性有關(guān)的大量基因變異?；蛐酒夹g(shù)可大規(guī)模地檢測和分析DNA的變異及多態(tài)性。Wang等應用高密度基因芯片對2.3Mb人類基因的SNP 進行篩查，確定了3241個SNPs位點，顯示出大規(guī)模鑒定人類基因型的可能。Lipshutz等人采用含18,495個寡核苷酸探針的微陣列，對HIV-1基因組反轉(zhuǎn)錄酶基因(rt)及蛋白酶基因(pro)的高度多態(tài)性進行了篩選，這些變異將導致病毒對多種抗病毒藥物包括AZT、ddI、ddC等表現(xiàn)出抗性，因此rt與pro的變異與多態(tài)性的檢測具有重要的臨床意義。隨著大量疾病相關(guān)基因的發(fā)現(xiàn)，變異與多態(tài)性分析將在疾病的診斷與治療方面體現(xiàn)出越來越重要的價值。Affymet

13、rix公司已將P53 基因的全長序列和已知突變的序列制成探針集成在芯片上，可對與P53 基因突變相關(guān)的癌癥進行早期診斷。Hacia等采用含96600個20聚寡核苷酸高密度陣列對遺傳性乳腺和卵巢癌BRCA1基因3.45kb的第11個外顯子進行雜合變異篩選，結(jié)果準確診斷出15個已知變異的患者樣品中的14個，而在20個對照樣品中未發(fā)現(xiàn)1例假陽性，表明DNA芯片技術(shù)在某些疾病相關(guān)基因可能的雜合變異的檢測方面所具有的靈敏度與特異性是令人滿意的。芯片技術(shù)中雜交測序技（sequencing by hybridization,SBH）是一種新的高效快速測序方法，也是基因

14、芯片的另一重要應用，其原理與芯片檢測多態(tài)位點相類似，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行序列測定，用熒光標記的待測序列與基因芯片上對應位置的核酸探針產(chǎn)生互補配對時，通過確定熒光強度最強的探針位置，獲得一組序列互補的探針序列，據(jù)此可重組出靶核酸的序列。用含65536個8聚寡核苷酸的微陣列，采用SBH技術(shù)，可測定200bp長DNA序列，采用67108864個13聚寡核苷酸的微陣列，可對數(shù)千個堿基長的DNA測序。1、基因破譯 目前，由多國科學家參與的“人類基因組計劃”，正力圖在21世紀初繪制出完整的人類染色體排列圖。眾所周知，染色體是DNA的載體，基因是DNA上有遺傳效應的片段，構(gòu)成DNA的基本單

15、位是四種堿基。由于每個人擁有30億對堿基，破譯所有DNA的堿基排列順序無疑是一項巨型工程。與傳統(tǒng)基因序列測定技術(shù)相比，基因芯片破譯人類基因組和檢測基因突變的速度要快數(shù)千倍。 基因芯片的檢測速度之所以這么快，主要是因為基因芯片上有成千上萬個微凝膠，可進行并行檢測；同時，由于微凝膠是三維立體的，它相當于提供了一個三維檢測平臺，能固定住蛋白質(zhì)和DNA并進行分析。 美國正在對基因芯片進行研究，已開發(fā)出能快速解讀基因密碼的“基因芯片”，使解讀人類基因的速度比目前高1000倍。圖1所示為一種內(nèi)嵌基因芯片的基因檢測裝置。2、基因診斷 通過使用基因芯片分析人類基因組，可找出致病的遺傳基因。癌癥、糖尿病等，都是

16、遺傳基因缺陷引起的疾病。醫(yī)學和生物學研究人員將能在數(shù)秒鐘內(nèi)鑒定出最終會導致癌癥等的突變基因。借助一小滴測試液，醫(yī)生們能預測藥物對病人的功效，可診斷出藥物在治療過程中的不良反應，還能當場鑒別出病人受到了何種細菌、病毒或其他微生物的感染。利用基因芯片分析遺傳基因，將使10年后對糖尿病的確診率達到50以上。 未來人們在體檢時，由搭載基因芯片的診斷機器人對受檢者取血，轉(zhuǎn)瞬間體檢結(jié)果便可以顯示在計算機屏幕上。利用基因診斷，醫(yī)療將從千篇一律的“大眾醫(yī)療”的時代，進步到依據(jù)個人遺傳基因而異的“定制醫(yī)療”的時代。3、基因環(huán)保 基因芯片在環(huán)保方面也大有可為?；蛐酒筛咝У靥綔y到由微生物或有機物引起的污染，還能

17、幫助研究人員找到并合成具有解毒和消化污染物功能的天然酶基因。這種對環(huán)境友好的基因一旦被發(fā)現(xiàn)，研究人員將把它們轉(zhuǎn)入普通的細菌中，然后用這種轉(zhuǎn)基因細菌清理被污染的河流或土壤。4、基因計算 DNA分子類似“計算機磁盤”，擁有信息的保存、復制、改寫等功能。將螺旋狀的DNA的分子拉直，其長度將超過人的身高，但若把它折疊起來，又可以縮小為直徑只有幾微米的小球。因此，DNA分子被視為超高密度、大容量的分子存儲器。 基因芯片經(jīng)過改進，利用不同生物狀態(tài)表達不同的數(shù)字后還可用于制造生物計算機?；诨蛐酒突蛩惴ǎ磥淼纳镄畔W領(lǐng)域，將有望出現(xiàn)能與當今的計算機業(yè)硬件巨頭英特爾公司、軟件巨頭微軟公司相匹敵的生物

18、信息企業(yè)。四、基因芯片的實際應用 基因芯片在生命科學、醫(yī)藥研究、環(huán)境保護和農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域有極其重要的應用價值。在基因芯片的驅(qū)動下，人類正進入一個嶄新的生物信息時代。1、在美國科學家第一次將一個他們稱之為生物芯片的計算機芯片植入人體的細胞上，從而使人體細胞與計算機連接。這是美國科學家波利斯·魯賓斯基（Boris Lubinsky）和他的同事黃永（譯音）在3月份的美國生物醫(yī)學微設(shè)備雜志中著文披露的。 2、人體細胞外面包有一個細胞膜，該細胞膜具有使特定物質(zhì)單向通過的功能。多年來，科學家們一直尋求找到用電沖擊的方法，使所希望的物質(zhì)進入細胞膜，但直 到目前為止，所用的方法有時成功，有時失敗。而使用

19、魯賓斯基和黃永研究出來的 新方法，細胞膜由計算機得到一個信號，讓某些物質(zhì)進入到細胞中。隨具體場合的 不同，這些物質(zhì)可以是例如用來改變基因的遺傳物質(zhì)，也可以是藥物或蛋白質(zhì)。這樣，就可以更好地使這些物質(zhì)發(fā)生效力。 魯賓斯基等科學家打算研制出能對例如神經(jīng)細胞和肌肉等人體組織發(fā)出指令的生物芯片，這樣至少會使人所服用的藥物發(fā)揮更大的效力。俄亥俄州立大學生物醫(yī)學工程中心主任莫里羅·弗拉里稱魯賓斯基的這項發(fā)明是處在發(fā)展階段早期的具有潛在作用的實驗室工具。美國科學家們稱，他們已經(jīng)找到了一種能使人體細胞和電路進行交配的生物工程芯片，它能在醫(yī)學和基因工程學方面發(fā)揮關(guān)鍵的作用。 這種比頭發(fā)還小還細的微型裝

20、置使健康人體細胞和電子芯片結(jié)合，通過電腦對芯片進行控制，科學家認為他們能夠控制細胞的活動。 電腦向細胞芯片發(fā)送電脈沖，激發(fā)細胞膜孔張開，并激活細胞。科學家希望能夠大批量地生產(chǎn)這種細胞芯片，并能夠把它們植入人體，取代或修正病變組織。 領(lǐng)導這項研究的加州大學機械工程學教授鮑里斯·魯賓斯基說：“細胞芯片還使科學家在復雜的基因治療過程中更準確地進行控制，因為他們能夠更準確地開啟細胞孔。” 魯賓斯基還說：“我們在生物學領(lǐng)域里引入了工程學的精髓，我們完全可以在不影響周圍其它細胞的情況下輸入DNA、提取蛋白質(zhì)以及注射藥物?！?該細胞芯片的出現(xiàn)與長期存在的一種理論有關(guān)，即一定量的電壓能夠穿透細胞膜。

21、 多年來，科學家一直在進行用電力轟擊細胞試驗的遺傳研究，希望藉此引入新的療法和基因物質(zhì)。研究人員希望能最終制造出與激活不同的身體組織（從肌肉到骨骼到大腦）所需的準確的電壓量相調(diào)合的細胞芯片。那樣的話，將會有數(shù)以千計的細胞芯片用來治療各種類型的疾病。 3、用獨創(chuàng)技術(shù)自行研制的中國第一片應用型基因芯片于近日在第一軍醫(yī)大學正式誕生。 據(jù)第一軍醫(yī)大學有關(guān)負責人透露，該軍醫(yī)大研制成功的基因芯片，是中國首次應用一種創(chuàng)新的基因片擴增技術(shù)，率先攻克了內(nèi)地同行在基因芯片研究中首先面臨的快速經(jīng)濟地搜集數(shù)以萬數(shù)基因探針難題，并巧妙運用新技術(shù)手段明顯地降低成本。 目前，該芯片已完成實驗室工作，即將進入臨床驗證階段，如

22、果順利，用於臨床診斷的基因芯片可望不久投入批量生產(chǎn)。但到目前為止，全世界還沒有實際用於臨床應用診斷的基因芯片生產(chǎn)。 在實驗室里，將這幾片比大拇指蓋稍大的基因芯片，放在檢測器上，與之相連的電腦屏幕上立刻出現(xiàn)了縱橫交錯的紅紅綠綠熒光點，出現(xiàn)的每個熒光點就是一個基因片斷的點陣。只要取病人一滴血放在芯片檢測卡上，經(jīng)過分子雜交后，連上電腦就可以立刻顯示出基因變化情況，并通過電腦把基因語言翻譯成醫(yī)生能讀得懂的信息，從而對疾病做出準確的診斷。 這種芯片的成功誕生，標志著疾病的診斷由細胞和組織水平推進到基因水平。它們的開發(fā)應用將在環(huán)境污染控制、動植物檢疫、器官移植、產(chǎn)前診斷、藥物篩選、藥物開發(fā)等方面展示出廣闊

23、的前景。五、生命科學漸成IT公司關(guān)注焦點 人類基因組工作草圖繪畢的消息像打開了阿里巴巴寶藏的大門，以基因技術(shù)為核心的生命科學市場正吸引著越來越多的淘金者。近來，為這些淘金者生產(chǎn)“鐵锨”的資訊科技（IT）公司的積極行動頗為引人注目。1、揭開基因之迷須破譯大量數(shù)據(jù) 人類基因組草圖僅僅是讀出了“生命之書”，而要真正讀懂它，揭示所有基因編碼所代表的信息，還必須破譯浩如煙海的數(shù)據(jù)。 在著名的英國桑格中心里，有關(guān)人類基因組的數(shù)據(jù)已經(jīng)達到22萬億字節(jié)，是世界上首屈一指的美國國會圖書館藏書內(nèi)容的兩倍多。據(jù)這家中心估計，在未來兩至三年內(nèi)，與人類基因組有關(guān)的數(shù)據(jù)量還將上升到50萬億至100萬億字節(jié)。2、生命科學公

24、司10%投資用于開發(fā)資訊科技 為了解決處理數(shù)據(jù)所需的龐大計算能力的問題，世界上最大的12家生命科學公司目前把近10%的科研預算用于資訊科技投資，而且這個比例可能還將增長。 據(jù)美國國際商業(yè)機器公司（IBM）估計，與生命科學有關(guān)的資訊科技市場將在今年達到35億美元，到2003年達到90億美元。3、市場潛力巨大 一些著名的IT企業(yè)，已將眼光瞄準了這一潛力巨大的市場。例如，IBM已經(jīng)決定投資1億美元，用五年時間研制一種名為“藍基因”的超級電腦?！八{基因”的運算能力將是美國現(xiàn)有40臺最快的超級電腦運算能力總和的40倍，它主要用于模擬人類蛋白折疊成特殊形狀的過程。世界最大的個人電腦制造商美國康柏公司，也垂

25、涎這塊“肥肉”。4、康柏趁早下手培養(yǎng)未來客戶基礎(chǔ) 已經(jīng)成為生命科學領(lǐng)域電腦服務(wù)器主要供應商的康柏公司最近宣布，它將繼續(xù)投資1億美元，支持新興生物技術(shù)公司，以培養(yǎng)未來的客戶基礎(chǔ)。 其實，IT公司還遠不止盯著這些近期利益。以基因研究為基礎(chǔ)的生物經(jīng)濟可能在新世紀里成為新經(jīng)濟的重要組成部分，對此人們已經(jīng)達成共識。5、行業(yè)標準制定者能享有巨大經(jīng)濟利益 根據(jù)以往的經(jīng)驗，率先進入市場的公司大多能夠成為行業(yè)標準的制定者，這些行業(yè)標準往往意味著巨大的經(jīng)濟利益。 今年8月，德國獅生命科學公司的股票上市。由于投資者看中這家公司的基因次序檢索系統(tǒng)（SRS）可能成為行業(yè)新標準，其股票價格在短短時間里迅速上漲了50%。6

26、、政府支持基因研究 IT公司進軍生命科學領(lǐng)域，與各國政府對基因研究的支持密不可分。為了在基因組研究的下一個階段分析蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的國際競爭中領(lǐng)先，不少國家積極采取措施，促進信息業(yè)與生物產(chǎn)業(yè)的結(jié)合。 例如，日本不久前就組織了“官產(chǎn)學”大聯(lián)合的“生物產(chǎn)業(yè)信息化研究共同體”，參加這個共同體除了制藥、食品、生物、化學等與基因科學相關(guān)的企業(yè)外，還有不少電腦公司。 小結(jié)：科學界公認，生物芯片技術(shù)將給下個世紀生命科學和醫(yī)學研究帶來一場革命。目前我國科學家正在加速研制這種可能快捷便利提取DNA，查找遺傳基因特性的新技術(shù)。相信，這一現(xiàn)代生物與高科技聯(lián)姻的成果將為二十一世紀的發(fā)展作出巨大的貢獻！基因芯片技術(shù)的出現(xiàn)不過

27、短短幾年時間，其發(fā)展勢頭十分迅猛，在生命科學的各個領(lǐng)域得到廣泛地應用，但其存在的缺陷也是相當明顯的。首先是成本的問題，由于芯片制作的工藝復雜，信號檢測也需專門的儀器設(shè)備，一般實驗室難以承擔其高昂的費用，其次在芯片實驗技術(shù)上還有多個環(huán)節(jié)尚待提高，如在探針合成方面，如何進一步提高合成效率及芯片的集成程度是研究的焦點。而樣品制備的簡單化與標準化則芯片應用進一步普及的前提。雖然芯片技術(shù)還存在這樣或那樣的問題，但其在基因表達譜分析、基因診斷、藥物篩選及序列分析等諸多領(lǐng)域已呈現(xiàn)出廣闊的應用前景，隨著研究的不斷深入和技術(shù)的更加完善基因芯片一定會在生命科學研究領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用。參考文獻1Cheung

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