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關(guān)于生物芯片技術(shù)在臨床檢驗醫學(xué)中的應用的論文
隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，醫療技術(shù)的進(jìn)步，基因序列數據、蛋白序列和功能數據等新技術(shù)新理念快速增長(cháng)，而傳統的生物技術(shù)、生物醫藥技術(shù)逐漸被更快捷、更準確的自動(dòng)化生物技術(shù)所代替，生物芯片也隨之應運而生。
1 生物芯片技術(shù)
生物芯片技術(shù)是生命科學(xué)和微電子學(xué)科發(fā)展的產(chǎn)物，是在固定芯片表面利用微加工技術(shù)構建一個(gè)微型的生物化學(xué)系統，然后將支持物上固定的大量DNA雜交探針?lè )肿优c帶熒光標記DNA或其他樣品分子進(jìn)行雜交，最后就可以通過(guò)探針?lè )肿与s交信號的強度，分析監測信息和結果得出樣品分子的數量和序列的一種生物技術(shù)。生物芯片技術(shù)是目前較為先進(jìn)的現代醫學(xué)檢驗技術(shù)，在短時(shí)間內快速的測試和分析出基因、配體、抗原等生物活性物質(zhì)并準確地獲取樣品中的生物信息，提高檢驗效率，降低成本。目前生物芯片技術(shù)被領(lǐng)域廣泛使用并發(fā)揮著(zhù)重要的作用，因此極具研究?jì)r(jià)值。
2 生物芯片的分類(lèi)
目前生物芯片分類(lèi)方式還存在一些分歧，沒(méi)有一個(gè)較為明確的分類(lèi)方式，但大致為以下幾類(lèi)：
2.1 按載體材料進(jìn)行分類(lèi)
結合實(shí)踐來(lái)看，生物芯片根據載體材料的不同，可以將芯片分為硅芯片、玻璃芯片、陶瓷芯片、塑料芯片。使用最為廣泛的是玻璃芯片，因其具有容易獲得、熒光背景低、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著(zhù)蝕刻技術(shù)的發(fā)展以及材料價(jià)格的考慮，在未來(lái)塑料有可能成為更為理想的材料。
2.2 按點(diǎn)樣方式分類(lèi)
根據芯片點(diǎn)樣方式的不同，可將芯片分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是原位合成芯片，而原位合成芯片包括：光引導聚合法、壓電打印聚合法和分子印跡原位合成法；另一類(lèi)是微矩陣點(diǎn)樣芯片，又細分為分噴點(diǎn)和針點(diǎn)兩種。具體制備方法請參見(jiàn)本章第三節部分內容。
2.3 按芯片固定探針的不同分類(lèi)
根據生物芯片固定探針的不同劃分為基因芯片、蛋白質(zhì)芯片或肽芯片、細胞芯片、組織芯片等，一般可以歸為基因芯片、蛋白芯片及芯片實(shí)驗室這三大類(lèi)，并被廣泛地應用到臨床檢驗醫學(xué)中�；蛐酒軌蛲瑫r(shí)、快速、準確地對大量的基因組信息進(jìn)行檢測和分析。蛋白質(zhì)芯片更接近生命活動(dòng)的物質(zhì)層面，它是以蛋白質(zhì)代替DNA作為檢測目的物，利用蛋白芯片加入與之特異性結合的帶有特殊標記的蛋白質(zhì)分子，通過(guò)對標記物的檢測達到對抗原抗體的互檢。在檢測的過(guò)程中需要極少量的蛋白質(zhì)，穩定性好，靈敏度高，反應很快，所以擁有比基因芯片更廣闊的應用前景。芯片實(shí)驗室又稱(chēng)為微完全分析系統，是系統集成和微刻技術(shù)結合與發(fā)展的產(chǎn)物，是生物芯片發(fā)展的最高階段。它能夠將樣品制備、基因擴增、核酸標記及檢測融為一體，從而實(shí)現生化分析全過(guò)程。它的應用減少樣本和試劑的消耗，排除人為干擾，提高了分析速度和分析效率，還能夠防止污染和實(shí)現自動(dòng)化，并成為重點(diǎn)研究方向。
2.4 按功能和用途分類(lèi)
按功能和用途，生物芯片又可分為診斷芯片、測序芯片、表達譜芯片和基因差異表達分析芯片等，并廣泛地應用到臨床醫學(xué)檢查之中，例如對乙、丙型肝炎雙檢基因診斷主要就是運用。
2.5 其他芯片
除了以上4種分類(lèi)，還有元件型的微陣列芯片、生物傳感芯片、通道型微陣列芯片等。
3 生物芯片技術(shù)在臨床檢驗醫學(xué)中的應用
3.1 遺傳病監測
隨著(zhù)醫學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，許多遺傳病的相關(guān)基因已被定位，這為從基因狀況診斷遺傳病奠定了基礎。生物學(xué)家經(jīng)過(guò)對患有遺傳病或者傳染病史的家族進(jìn)行一系列研究，將某一遺傳病基因和一種或多種多樣性聯(lián)系在一起，相應的遺傳病基因的染色體的合適位點(diǎn)就能夠通過(guò)這種聯(lián)系具體定位出來(lái)，這不僅為基因治療提供了有力的支撐，同時(shí)更為推動(dòng)醫療事業(yè)的發(fā)展做出巨大的貢獻。例如：目前已能通過(guò)生物芯片技術(shù)高度準確和自動(dòng)化地診斷出患者是否患有地中海貧血，并成為地中海貧血的常規診斷技術(shù)。
3.2 腫瘤檢測
腫瘤一直以來(lái)是醫學(xué)界關(guān)注的焦點(diǎn)，從眾多公開(kāi)文獻資料及醫學(xué)專(zhuān)家研究來(lái)看，基因變異是腫瘤形成的最根本原因，是否能找到抗腫瘤新藥，一直是人們試圖解決此類(lèi)問(wèn)題的關(guān)鍵。腫瘤標志物是檢測患者是否患有癌癥的主要依據，傳統的臨床腫瘤檢測方法需要對多個(gè)腫瘤標志物項目進(jìn)行檢測，費力費時(shí)，不僅會(huì )給患者增添較大的經(jīng)濟壓力，更重要的是由于時(shí)間較長(cháng)還可能延誤最佳治療時(shí)期。而生物芯片的出現為檢測腫瘤的發(fā)生、發(fā)展的相關(guān)基因及表達程度提供了便利，因為由腫瘤標志物構建的蛋白芯片能夠同時(shí)準確而高效的檢測多種標志物，為腫瘤患者帶來(lái)了福音，讓他們能夠早發(fā)現早治療，而且能節省大量的資金，減輕就醫的壓力。
3.3 病毒性疾病檢測
病毒或細菌的感染是引起感染性疾病的主要原因。臨床上對病毒或細菌的免疫標志物以及病毒的核酸結構和體液病毒核酸的含量進(jìn)行檢測是診斷病因及采取針對性治療的關(guān)鍵，但傳統的ELISA檢測技術(shù)費用高且費時(shí)，而DNA 測序、PCR 等檢測方法技術(shù)難度大和成本高，也難以廣泛使用。生物芯片技術(shù)的引入，提高了檢測效率和準確性。例如：極大地提高對乙肝病毒（HBV）、丙肝病毒（HCV）引起的病毒性肝炎的檢測效率。目前主要是使用一些抗病毒（菌）藥物對于病毒感染性疾病進(jìn)行治療，生物芯片技術(shù)的使用也為分析抗病毒 （菌）藥物的作用機理、作用靶位和耐藥性提供了基因學(xué)角度的解釋?zhuān)M(jìn)一步解決病毒（菌）產(chǎn)生耐藥性問(wèn)題。
3.4 自身免疫性疾病診斷應用
現階段，醫學(xué)界對于自身免疫性疾病的發(fā)病機理尚未完全明確，部分研究結果表明其可能與遺傳、免疫、環(huán)境、病毒感染等諸多因素有關(guān)，生物芯片技術(shù)能夠根據基因和蛋白的變化情況對各種自身免疫疾病進(jìn)行分析，為自身免疫性疾病的臨床診斷提供了新的方向，并且為開(kāi)發(fā)新的治療藥物提供了研究思路。
結語(yǔ)
臨床醫學(xué)診斷中引入生物芯片技術(shù)，對醫療事業(yè)產(chǎn)生了積極的影響，但在目前由于生物芯片技術(shù)并沒(méi)有得到完善也沒(méi)有得到大面積推廣，還存在一些問(wèn)題需要我們解決：例如該技術(shù)的研發(fā)和投入需要以昂貴的設備為基礎，而且隨著(zhù)研發(fā)應用急劇增加，結論數據和過(guò)程數據越來(lái)越泛濫等相關(guān)問(wèn)題亟待我們去解決，但我們相信，每一種新技術(shù)的產(chǎn)生都會(huì )有其自身的發(fā)展過(guò)程，隨著(zhù)生物芯片技術(shù)在不斷地改進(jìn)和完善，加上科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，其必將被廣泛地應用，成為人類(lèi)認識與探索生命、疾病的重要手段。
參考文獻
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