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我国首创电磁式生物芯片
2002-10-08 11:19:32

指甲盖大小的硅芯片上，竟然储存着极为丰富的生物信息……我国科学家日前另辟蹊径，在世界上独创性地利用电磁方法研制出主动式生物芯片，从而在生物芯片这一新兴高技术领域走在了国际最前沿。
作为半导体技术和生物技术“联姻”的结果，９０年代初期问世后便显示出强劲势头的生物芯片技术，是生命科学领域的一项革命性新技术，也是各国竞相研究的重大课题之一。和国内外较普遍的被动式生物芯片相比，具有分析灵敏度高、样品分析时间大为缩短等特点的主动式生物芯片无疑是大势所趋。迄今为止国际上仅有数种主动式生物芯片问世。
面对生物芯片可能形成的巨大产业，曾研制出世界上第一台缩微芯片实验室的程京博士毅然于去年年初返回祖国，在清华大学的大力支持下建立了研究与开发中心，专门研究生物芯片。
在国际上已研制出被动式生物芯片、电场式主动生物芯片的情况下，我国科学家采用新的技术路径，在不到一年的时间里研制成功了具有自主知识产权的电磁式生物芯片。其中，可单点选通的电磁阵列技术、电旋转检测技术等均为世界首创。
这种独创性的芯片有效地将电场和磁场的作用结合在一起，通过计算机可控制芯片上任意一点发生的生化反应，使国际上利用生物芯片对核酸作杂交分析的研究迈上了新台阶，也使我国在生物芯片研究及产业化上拥有了部分自主知识产权，为产业开发打下了坚实基矗
清华园的一间实验室里，记者见到，厘米见方的四方形硅芯片上，辐射状分布着许多银色电路，所有的电路都指向中心位置，那里是真正的生物芯片。很难想象，这些生物芯片将来可能被安装到有关检测仪器上，或者像光盘一样被放入计算机，数分钟之内，就可以对一个人进行早期诊断。
最近，３６岁的程京率领科研小组乘胜追击，进一步在世界上首次研制出多力操作、电旋转等多种类型的主动式生物芯片，并成功研制出机械手、荧光共焦检测系统，为进一步研制各种芯片产品提供了可能。目前，科学家已完成１０项专利申请。
科学家的研究在海内外迅速引起强烈反应。据悉，运用国内外风险投资，科学家已分别成立了利用生物芯片研发疾病诊断产品和进行超高通量药物筛选的公司。背景新闻：生物芯片----生命科学的又一场革命作为最近几年在生命科学研究领域崭露头角的一项新技术，生物芯片技术是随着人类基因组研究的深入在９０年代初期应运而生的。近年来，这一技术显示出强劲的发展势头。
生物芯片技术通过像集成电路制作过程中半导体光刻加工那样的缩微技术，将现在生命科学研究中许多不连续的、离散的分析过程，如样品制备、化学反应和定性、定量检测等手段集成于指甲盖大小的硅芯片或玻璃芯片上，使这些分析过程连续化和微型化。也就是说，将现在需要几间实验室、检验室完成的技术，制作成具有不同用途的便携式生化分析仪，使生物学分析过程全自动化、分析速度成千上万倍地提高，所需样品及化学试剂则成千上万倍地减少。
生物芯片可以用于基因测序、药物筛癣基因突变检测和基因表达等。生物芯片的分析对象可以是核酸、蛋白质、细胞、组织等。
生物芯片技术将给２１世纪生命科学和医学研究带来一场革命，用它制作的“微机”必将代替人类进行复杂的检验工作。在不远的将来，用生物芯片制作的微缩分析仪将广泛地应用于分子生物学、医学基础研究、临床诊断治疗、新药开发、司法鉴定、食品卫生监督、生物武器战争等领域。
这些仪器的出现，将会给分子生物学、疾病诊断和治疗、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品卫生监督等领域带来一场革命。正因为如此，发达国家的政府和私人机构已开始重新调整研究开发战略来推动此项研究工作的进程，仅美国投入的经费已超过２０亿美元。跨国合作已经开始并已初见成效。
目前，全世界用生物芯片进行疾病诊断还处于研究阶段，国外已将其用于观察癌基因及肌肉萎缩等一些遗传病基因的表达和突变情况。
国际权威杂志认为，“微处理器使我们的经济发生了根本改变，给人类带来了巨大的财富、改变了我们的生活方式。然而，生物芯片给人类带来的影响可能会更大……”

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