進(jìn)入21世紀(jì),隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展,作為電子芯片技術(shù)和生物技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物——生物芯片,將給我們的生活帶來一場(chǎng)深刻的變革。那么生物芯片技術(shù)有什么具體的作用和意義呢?下面我們一一介紹
生物芯片是一個(gè)比較大的概念,包含dna芯片、蛋白芯片、組織芯片、細(xì)胞芯片等類型,想了解生物芯片的具體應(yīng)用,就必須根據(jù)芯片的類型分別闡述,具體如下:
1998年6月美國宣布正式啟動(dòng)基因芯片計(jì)劃,聯(lián)合私人投資機(jī)構(gòu)投入了20億美元以上的研究經(jīng)費(fèi)。世界各國也開始加大投入,以基因芯片為核心的相關(guān)產(chǎn)業(yè)正在全球崛起,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%,據(jù)統(tǒng)計(jì)全球目前生物芯片工業(yè)產(chǎn)值為10億美元左右,預(yù)計(jì)今后5年之內(nèi),生物芯片的市場(chǎng)銷售可達(dá)到200億美元以上。
生物芯片技術(shù)通過微加工工藝在厘米見方的芯片上集成有成千上萬個(gè)與生命相關(guān)的信息分子,它可以對(duì)生命科學(xué)與醫(yī)學(xué)中的各種生物化學(xué)反應(yīng)過程進(jìn)行集成,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因、配體、抗原等生物活性物質(zhì)進(jìn)行高效快捷的測(cè)試和分析。它的出現(xiàn)將給生命科學(xué)、醫(yī)學(xué)、化學(xué)、新藥開發(fā)、生物武器戰(zhàn)爭、司法鑒定、食品與環(huán)境監(jiān)督等眾多領(lǐng)域帶來巨大的革新甚至革命。
蛋白芯片是一種高通量監(jiān)測(cè)系統(tǒng),通過靶分子和捕捉分子相互作用來監(jiān)測(cè)蛋白分子之間的相互作用。
1、可用于生化反應(yīng)的檢測(cè),臨床生化檢驗(yàn)中對(duì)酶活性的測(cè)定。Cohen用常規(guī)的光蝕刻技術(shù)制備芯片、酶及底物加到芯片上的小室,在電滲作用中使酸及底物經(jīng)通道接觸,發(fā)生酶促反應(yīng)。通過電泳分離,可得到熒光標(biāo)記的多肽底物及產(chǎn)物的變化,以此來定量酶促反應(yīng)結(jié)果。
2、蛋白質(zhì)芯片技術(shù)在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中有著潛在的廣闊應(yīng)用前景。蛋白質(zhì)芯片能夠同時(shí)檢測(cè)生物樣品中與某種疾病或者環(huán)境因素?fù)p傷可能相關(guān)的全部蛋白質(zhì)的含量情況,即表型指紋,對(duì)監(jiān)測(cè)疾病的過程或預(yù)測(cè),判斷治療的效果也具有重要意義。
3、蛋白質(zhì)芯片上的抗原抗體反應(yīng)體現(xiàn)出很好的特異性,可以利用這項(xiàng)技術(shù)來度量整個(gè)細(xì)胞或組織中的蛋白質(zhì)的豐富程度和修飾程度。其次利用蛋白質(zhì)芯片技術(shù),根據(jù)與某一蛋白質(zhì)的多種組分親和的特征,篩選某一抗原的未知抗體,將常規(guī)的免疫分析微縮到芯片上進(jìn)行,使免疫檢測(cè)更加方便快捷。
組織芯片(tissue chip)又稱組織微陣列(tissue microarray,TMA),是將數(shù)十至上千個(gè)小組織整齊地排列在一張載玻片上而制成的組織切片,它是繼基因芯片、蛋白質(zhì)芯片之后出現(xiàn)的又一種重要的生物芯片,主要用于研究同一種基因或蛋白質(zhì)分子在不同細(xì)胞或組織中表達(dá)的情況。
作為一項(xiàng)新興的生物學(xué)研究技術(shù),正以它絕對(duì)的優(yōu)越性展示著自己的潛力。目前,組織芯片主要是向制作技術(shù)提高及樣本病歷資料完善倆個(gè)方向發(fā)展,冰凍組織芯片、超高密度組織芯片都是在原有組織芯片方面有了更大的突破。
目前,組織芯片主要是向制作技術(shù)提高及樣本病歷資料完善倆個(gè)方向發(fā)展,冰凍組織芯片、超高密度組織芯片都是在原有組織芯片方面有了更大的突破。
國際最新癲癇治療高科技項(xiàng)目微納米生物芯片技術(shù)已經(jīng)取得解放軍軍部、國家權(quán)威醫(yī)療衛(wèi)生部門認(rèn)可和臨床驗(yàn)證,并被允許臨床推廣
首先利用生物智能全數(shù)字癲癇定位儀查出致癇病灶,并進(jìn)行精確定位,運(yùn)用生物芯片技術(shù)進(jìn)行植入病灶頂部,運(yùn)用生物芯片調(diào)節(jié)神經(jīng)興奮及異常發(fā)作的微小電流,芯片植入后。而治療系統(tǒng)中另一項(xiàng)需同時(shí)進(jìn)行的血液磁化技術(shù),它是將光、磁、氧有機(jī)結(jié)合形成磁共振作用,以血液為媒介調(diào)節(jié)機(jī)體代謝實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)體的治療,它能感應(yīng)和影響人體電流分布、電荷微粒的運(yùn)動(dòng)、膜系統(tǒng)的通透性和生物高分子的磁矩取向等,清除大腦異常電流,穩(wěn)定神經(jīng)細(xì)胞膜,提高神經(jīng)細(xì)胞興奮閾,抑制大腦神經(jīng)元高頻放電和沖動(dòng)的傳播。在腦部形成穩(wěn)定的生物磁場(chǎng),使異常放電的神經(jīng)元電位趨于平衡,調(diào)整神經(jīng)網(wǎng)路電失衡。對(duì)神經(jīng)細(xì)胞功能失調(diào)有整合作用,對(duì)缺氧破損的神經(jīng)細(xì)胞有修復(fù)作用,可以增進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的重新生長,針對(duì)性的修復(fù)受損的神經(jīng)細(xì)胞,從而產(chǎn)生鎮(zhèn)靜、解痙作用,激發(fā)神經(jīng)自身保護(hù)功能,促使神經(jīng)功能恢復(fù)。
從根本解決了癲癇發(fā)作病因以及頑固不愈反復(fù)發(fā)作的根本。治療周期2-3天即可出院,通過臨床應(yīng)用36540例觀察,無1例出現(xiàn)癥狀發(fā)作。從而全方位、多方面、精細(xì)阻斷大腦皮層的異常放電,達(dá)到立體綜合地治療癲癇疾病,杜絕發(fā)作,實(shí)現(xiàn)臨床治愈。該技術(shù)標(biāo)本兼治,是目前國際最為先進(jìn)的癲癇專項(xiàng)技術(shù)。