国内生物芯片领域相关技术产业的发展现状及趋势

　　经过国家近10年来特别是“十五”期间的强力资助，我国生物芯片研究已取得一定成果。国家科学技术部关于“功能基因组和生物芯片”重大专项研究中的生物芯片研究，近5年来在NatureBiotechnology、ProceedingsoftheNationalAcademyofSciencesoftheUnitedStatesofAmerica、ClinicalChemistry、JournalofVirology等国际权威刊物上发表论文近20篇，申报了具有自主知识产权的与感染性疾病和肿瘤相关的标志基因簇和新基因753个，获得了可用于病毒、细菌感染和肿瘤诊治的标志基因（簇）和靶向小分子干扰RNA分子等一批重要成果。“十五”期间共申请国内ZL356项，国外ZL62项，其中国内授权ZL105项，国外授权ZL8项。在国家科学技术部等单位的支持下，我国已主办了3届国际生物芯片技术论坛，累计参会人数超过千人，交流研究论文200余篇。

　　我国是世界上批准生物芯片进入临床最早的国家，比美国早近3年。迄今已有8个芯片及相关产品拿到了不同形式的新药及医疗器械证书。“十一五”期间，国家对生物芯片及其相关仪器和试剂的研究开发与产业化发展继续给予了重点支持，在国家高技术研究发展计划（863计划）中专门设立了“生物芯片仪器和试剂”重点项目，目标是瞄准生物芯片的发展前沿和我国生物芯片仪器与试剂技术研发的需求，在“十五”的研发基础上进一步发展多项具有自主知识产权的ZL技术与产品，抢占行业发展的制高点，建立起具有国际竞争力的生物芯片仪器和试剂技术体系和品牌。

　　在微阵列芯片方面，目前已开发出肝炎病毒检测芯片、呼吸道病原微生物检测芯片、性传播疾病病原体检测芯片，并有多家单位正在进行遗传疾病诊断芯片、肿瘤评价芯片、心血管疾病诊断芯片的研发。生物芯片北京国家工程研究中心、国家质量监督检验检疫总局的部分单位、军事医学科学院、西北大学等单位已开始了用于食品检测的生物芯片的研发工作，并已取得一些成果。细胞微阵列芯片和组织微阵列芯片的研发工作相对滞后，尚处于探索阶段，但已有数篇研究论文在国际刊物上发表[6,7]，部分组织微阵列芯片的产品已开始为医学研究服务。

　　在微流控芯片的制作和应用方面，浙江大学、南京大学、清华大学、中国科学院大连化学物理研究所、长春应用化学研究所等单位均开展了研究并取得了可喜的成就[8,9]，尤其在毛细管电泳芯片方面。但是，在微流控芯片的模块化、集成化方面还有很多工作要做。根据当前微流控芯片的迅猛发展及其在生命科学领域中应用的激烈竞争形势，迅速开展微流控芯片的应用基础性研究已刻不容缓，我们有必要通过加强应用基础研究与开发，推出具有自主知识产权的微流控分析芯片来满足大部分中国市场的需求。

　　在生物芯片仪器类产品研发方面，在“十五”863计划的支持下，以博奥生物有限公司暨生物芯片北京国家工程研究中心（以下简称“博奥生物”）为主的国内相关公司已研制出与生物芯片配套的具有部分自主知识产权的生物芯片点样仪、杂交仪、扫描仪等仪器产品并投放市场，产品已达到国外同类产品的性能和质量，同时具有高性价比，在国内外市场上获得了用户的好评。2005年，这些产品在国内的市场份额已达到30%。为了满足上述产品的产业化、应用推广和出口创汇的需要，我国部分企业及其产品还获得了国际标准化组织（ISO）的ISO9001、ISO13485认证、美国FDA备案、欧盟理事会（CE）认证和中国食品药品监督管理局医疗器械证书，这些认证使其中部分仪器产品得以直接出口到欧、美、亚、澳等四大洲。例如，博奥生物生产的LuxScanTM10K激光共焦扫描仪已有数十台次出口到美国和欧洲、澳洲、亚洲的部分国家和地区，今年又与西班牙签订了总值过100万美元、完全自主研发的9套HLA分型系统的出口贸易合同。另外高层次的国际商业合作也已展开。去年，博奥生物与全球最大的基因芯片公司——美国昂飞公司签订了共同投入、共同开发新品、共同开发市场和知识产权共享的战略合作协议。今年已实现出口创汇上百万美元。今年上海生物芯片公司与跨国制药公司Merck也签订了微阵列芯片的服务合作协议。从耗材类产品来看，尽管国际竞争十分激烈，但博奥生物立足于自主研发，开发和生产出了与国际竞争对手产品性能相同的系列化基片产品，以及具有自主知识产权的盖片，杂交盒和点样液等，在很大程度上填补了整个中国生物芯片自主产品线的空缺，同时极具竞争力的价格也为进一步开拓海外市场确立了基础。

　　在临床检测方面，低密度的临床检测芯片将成为生物芯片进入临床的切入口。生物芯片技术的主要特点是高密度（多指标检测）和高通量（多样品检测），但实际上低密度生物芯片的检测是近期生物芯片技术临床应用发展的热点。其原因主要有两点：一是虽然多数疾病的影响因素很多，但在诊断和鉴别诊断中的检验指标并不一定要多，故低密度检测芯片在大多数情况下可以满足检测需要；二是低密度芯片检测的指标少，检测时各指标间的相互影响小，在制作工艺、检测结果上，能够较好地保证重复性。相信在不远的将来，更多成熟的生物芯片产品可以从实验室走入临床常规检测，临床医生可以借助生物芯片技术对许多疾病实现早期诊断和个体化诊断治疗。

　　另外，我国在生物芯片产业的设计与发展方面非常重视与人民生活和健康相关的各种应用技术和产品的开发。随着国内人民生活水平的逐渐提高以及健康意识的逐渐增强，快速、小巧和准确性高的芯片实验室系统终将成为家庭健康护理市场的主流，以满足更多的需求。博奥生物在与健康领域相关的基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和微流体芯片技术的研究已达到或超过了国际水平。例如，其开发的自身免疫性疾病检测、病原微生物检测、食品安全检测、HLA分型检测（骨髓建库分型）、健康筛查等与全民健康息息相关的诸多应用型芯片技术已领先于西方发达国家。