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生物芯片检测技术:人类健康的侦察兵

2010-09-02365必发娱乐:财富中文网 阅读: 【字号:
导读:  遗传性耳聋基因检测芯片是生物芯片的一种。简单说,生物芯片是在一块指甲大小的玻片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物探针,它首先与待检测样品进行反应,然后对与反应结果相关的信号进行收集,最后再用计算机或其他方法分析数据结果。早在1997年,《财富》杂

“假如邰丽华在刚刚出生时做过基因芯片检测,得知自己是药物性耳聋基因的携带者,只要在今后不使用氨基糖甙类药物,就可以避免药物性耳聋的发生。”在北京中关村生命科学园里,47岁的中国工程院院士程京博士告诉记者。程院士是生物芯片北京国家工程研究中心暨博奥生物有限公司(以下简称“博奥生物”)中心主任兼技术总监,同时也是清华大学医学院教授、教育部长江学者特聘教授。

  遗传性耳聋基因检测芯片是生物芯片的一种。简单说,生物芯片是在一块指甲大小的玻片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物探针,它首先与待检测样品进行反应,然后对与反应结果相关的信号进行收集,最后再用计算机或其他方法分析数据结果。早在1997年,《财富》杂志就报道说,“在20世纪科技史上有两件事影响深远:一是微电子芯片,它是计算机和许多家电的‘心脏’,改变了我们的经济和文化生活,并已进入每一个家庭;另一就是生物芯片,它将改变生命科学的研究方式,革新医学诊断和治疗,极大地提高人口素质和健康水平。”

  程院士说,生物芯片的作用是帮助实现疾病的预警、预防和个体化治疗。它是一种检测工具,非常像传感器,外表则像计算机芯片,固定住不同的生物材料或生物分子,借助这些生物分子,可以对相应生物样品(血液、尿液、痰液等)中的靶标进行检测。通过用正常样品的数据与检测样品的数据比较,分析是否存在差异,医生就可以根据差异的情况判断被检测者的身体是否患有疾病。生物芯片就如同侦察兵,事先侦探病因,在一定程度上做到知己知彼。素有“DNA之父”美誉的美籍诺贝尔奖得主詹姆斯·沃森(James Watson)预言:在今后十年内,对个人进行基因检测将成为诊断疾病的常规手段之一。医生们可以通过研究个人的基因序列,向携带了不良基因的人士提出医疗建议,从而更有效地治疗精神疾病、癌症、糖尿病等复杂疾病。

  生物芯片可以用于遗传性疾病诊断。在中国,遗传病种类较多,仅单基因遗传病就有4,000多种。这些病的预防和早期干预很重要,但以前缺乏有效的手段进行早期诊断。遗传性疾病发生的根本原因,是由于正常的基因序列发生改变,而通过基因芯片(生物芯片的一种)可以准确测定基因序列改变的位置和改变的类型。生物芯片还可以在感染性疾病诊断和耐药检测、器官移植、药物筛选、指导个体化用药、卫生检疫、司法鉴定等多个方面发挥作用。

  在生物芯片的诸多用途中,人们最关心的是它对人体疾病的预防和诊断作用。程院士说,目前,生物芯片已经进入临床应用,开始造福千家万户。像邰丽华的耳聋属于母系遗传因素导致,而据估算,中国每年新增聋儿近4万人,其中半数以上为遗传性耳聋。人们发现,多种基因突变参与了该病的发病机制,与聋病相关的基因很多,需要检测的位点更多,传统的检测技术如测序往往价格昂贵,操作复杂。生物芯片具有集成化、高通量、快速简便等特点,能够帮助临床医生很好地解决这个问题。

  博奥生物与解放军总医院、清华大学、中南大学等单位合作,已研制出遗传性耳聋基因检测芯片。这种芯片除了可以检出神经性耳聋和大前庭水管综合征的患者,还可以检测人们是否是药物性耳聋基因的携带者。中国先天性耳聋患者中携带线粒体突变的约占5%,而线粒体突变与氨基糖甙类药物引起的药物性耳聋有着密切关系。所有被诊断为药物性耳聋基因突变的携带者,都需要终身禁用诸如链霉素、庆大霉素、卡那霉素、妥布霉素、丁胺卡那霉素、新霉素等所有的氨基糖甙类药物,否则就可能会导致“一针致聋”。

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