DNA芯片,DNA芯片的发展历史，DNA芯片的类型与特点

作者：王韵壹、李英、熊慧卿

DNA芯片的发展历史

　　芯片的概念及发展历史 D NA 芯片（又称基因芯片、生物芯片）技术是自 20 世纪 90 年代初发展起来的新兴技术，是指将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针，有规律地排列固定于支持物上，然后与待测的标记样品的基因按碱基配对原理进行杂交，再通过激光共聚焦荧光检测系统或 CCD 成像扫描系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出比较和检测，从而迅速得出所要的信息。顺应上述发展要求的产物，它的出现为解决此类问题提供了光辉的前景。该技术系利用芯片制造技术，将大量（通常每平方厘米点阵密度高于 400）探针分子固定于支持物上，再与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。它可以对生命科学与医学中的各种生物化学反应过程进行集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试和分析。它的出现将给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。

　　20 世纪 80 年代，Ba i ns 等人就曾将短的 D NA 片断固定到支持物上，借助杂交方式进行序列测定。 DNA 芯片从实验室走向产业化却是直接得益于探针固相原位合成技术和但照相平板印刷技术的有机结合以及激光共聚焦显微技术的引入，它使得合成、固定高密度的数以万计的探针分子切实可行，而且借助激光共聚焦显微扫描技术可以对杂交信号进行实时、灵敏、准确的检测和分析。 1996 年， f yme t r i x 公司成功研制出首批实用 DNA 芯 Af 片和芯片阅读器，为 DNA 芯片产业开创了先河。DN A 芯片技术由于同时将大量探针固定干支持物上，所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析，从而解决了传统核酸印迹杂交（ Sou t he rnb l o t t i ng 和 No r t he r n b l o t t ing 等）技术操作复杂、自动化程度低、操作序列数量少、检测效率低等不足。而且，通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方法可使该技术具有多种不同的应用价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因组文库作图及杂交测序等。