生物芯片技術(shù)是通過縮微技術(shù)，根據(jù)分子間特異性地相互作用的原理，將生命科學(xué)領(lǐng)域中不連續(xù)的分析過程集成于硅芯片或玻璃芯片表面的微型生物化學(xué)分析系統(tǒng)，以實現(xiàn)對細(xì)胞、蛋白質(zhì)、基因及其它生物成分（biotic components）的準(zhǔn)確、快速、大信息量的檢測。

按照芯片上固化的生物材料的不同，可將生物芯片分為DNA芯片、蛋白質(zhì)芯片、多糖芯片、細(xì)胞芯片及組織芯片等。

近年來，國家出臺政策大力支持生物芯片行業(yè)發(fā)展的同時，也在規(guī)范行業(yè)行為。

2015年，發(fā)展改革委發(fā)布《國家發(fā)展改革委關(guān)于實施新興產(chǎn)業(yè)重大工程包的通知》，提出大力發(fā)展基因檢測技術(shù)，助力國產(chǎn)研發(fā)團(tuán)隊步入該領(lǐng)域。

2017年，衛(wèi)計委出臺政策，要求規(guī)范微陣列基因芯片個體化醫(yī)學(xué)檢測流程，提供更優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

“十三五”以來政府機(jī)構(gòu)多次出臺產(chǎn)業(yè)化發(fā)展政策，完善監(jiān)管政策，并將生物芯片行業(yè)作為國家發(fā)展的新興行業(yè)。

隨著中國經(jīng)濟(jì)和科技的進(jìn)步，中國生物芯片行業(yè)發(fā)展迅速，生物芯片相關(guān)論文、專利加速發(fā)表，增速高于全球平均水平

近五年全球生物芯片專利公開數(shù)量的增速有所上漲，2019年生物芯片專利公開數(shù)達(dá)75,000件。

中國生物芯片行業(yè)于20世紀(jì)90年代起步，晚于世界近十年，但發(fā)展速度較快，2010-2019年累計專利受理件數(shù)排名第五，略少于加拿大，與美國還有很大的距離。

自2011年起，在利好政策與資本布局下，盡管行業(yè)壁壘較高，但行業(yè)中參與企業(yè)逐漸增加，中國生物芯片專利申請數(shù)量呈上升趨勢，2018年達(dá)到頂峰。

中國生物芯片企業(yè)多集中在長三角地區(qū)，江蘇省擁有全國最多的生物芯片相關(guān)企業(yè)

中國生物芯片行業(yè)以長三角為核心，向東部沿海地區(qū)輻射。長三角地區(qū)占有中國生物芯片企業(yè)的25%，其中江蘇省占比最大，達(dá)12%，上海市和浙江省分別占比7%和6%；其次是廣東省占比11%，北京市和山東省分別占比10%和6%。

各自貿(mào)區(qū)對生物醫(yī)藥及相關(guān)企業(yè)有不同程度的扶持：

稅收方面，上海自貿(mào)區(qū)對新片區(qū)內(nèi)符合條件的生物醫(yī)藥等核心環(huán)節(jié)生產(chǎn)研發(fā)的企業(yè)，自設(shè)立之日起5年內(nèi)減按15%的稅率征收企業(yè)所得稅。

進(jìn)出口方面，廣東自貿(mào)區(qū)成立了出入境平臺，建立生物醫(yī)藥貨物專屬綠色通道。

特色產(chǎn)業(yè)發(fā)展方面，支持在橫琴粵澳合作中醫(yī)藥科技產(chǎn)業(yè)園發(fā)展中醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)。

長三角地區(qū)生物醫(yī)藥產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力和國際交流水平評分最高，擁有最多的跨國生物醫(yī)藥企業(yè)，在研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化、外包服務(wù)、國際交流等方面具有較大優(yōu)勢。北京利用其發(fā)達(dá)資源優(yōu)勢，也占有較高的比例。

生物芯片的研究壁壘高，工程化困難，以蛋白芯片為例，其技術(shù)難點(diǎn)在于蛋白質(zhì)存放、完整性及一致性三個方面

短時間內(nèi)把數(shù)以萬計的點(diǎn)樣樣品蛋白質(zhì)純化：由于蛋白質(zhì)存在化學(xué)修飾和降解反應(yīng)，因此需要可靠而且靈敏的方法來保障研發(fā)和生產(chǎn)過程中蛋白質(zhì)的純度和結(jié)構(gòu)完整性。提高芯片制作的點(diǎn)陣速度、提供合適的溫度和濕度以保持芯片表面配基的穩(wěn)定性及生物活性，對于蛋白質(zhì)序列組成的快速確認(rèn)或結(jié)構(gòu)域的精確質(zhì)量測定是非常有幫助的。

保障識別盡可能長的肽鏈：在實驗過程中盡量減少對肽鏈的切斷或切刻，保障盡可能長的肽鏈被識別，得到更多的信息。同時如何防止肽鏈過長引起殘基問題和非特異性結(jié)合問題，影響實驗結(jié)果的有效性，是選擇合適肽鏈長度的另一考量維度。

多次試驗過程中樣品的位置和劑量保持一致性：實驗操作過程中，樣品濃度太高或太低、斑點(diǎn)太大或太小和前后左右位置偏差，都會導(dǎo)致誤差增大、前后結(jié)果不一致，失去重復(fù)實驗的意義。

癌癥是威脅人類健康且不易診斷的重大疾病，生物芯片技術(shù)可以推動疾病早發(fā)現(xiàn)、早診斷、早治療，降低病變風(fēng)險

癌癥是威脅人類生命的兇險疾病。2020年我國患病率最高的十大癌癥總患者數(shù)量約為301.1萬人。其中，肺癌是中國發(fā)病率最高的是癌癥，達(dá)78.7萬人。

其主要原因是目前癌癥篩查的途徑主要是X光、B超、CT等醫(yī)學(xué)影像檢查，但是經(jīng)過影像學(xué)檢查查出的腫瘤都是比較大的腫瘤了，大部分肺癌是在晚期被診斷出來的，這與肺癌早期篩查缺乏普及有關(guān)。所以早篩查、早診斷和早治療尤為重要，篩查是早期發(fā)現(xiàn)癌癥和癌前病變的重要途徑。

HuProt人類蛋白質(zhì)組芯片在發(fā)現(xiàn)腫瘤自身抗體標(biāo)志物方面有獨(dú)特的優(yōu)勢：

第一，蛋白質(zhì)庫較大，涵蓋近80%的編碼基因且89%的蛋白為全長蛋白，同時，高通量芯片使得檢測過程異常簡便，免去了抗原鑒定的復(fù)雜步驟；

第二，相比傳統(tǒng)方法可以同時進(jìn)行多個樣本的檢測，微型化的芯片適用于大規(guī)模樣本篩選；

第三，所消耗的樣本量較少，由于微型化，檢測所有蛋白所需要的血清樣本量僅為100μL以下，極大節(jié)省了寶貴的臨床樣本。

伴隨技術(shù)發(fā)展，生物芯片應(yīng)用領(lǐng)域不斷豐富，不僅應(yīng)用到疾病診斷，還有藥物研發(fā)、食品安全及司法鑒定等領(lǐng)域

應(yīng)用場景的廣泛性是促進(jìn)生物芯片行業(yè)產(chǎn)業(yè)化的重要動力，除了在疾病診斷領(lǐng)域的應(yīng)用，在其他領(lǐng)域也有相應(yīng)的應(yīng)用。

在生物制藥領(lǐng)域，生物芯片可用于藥物靶點(diǎn)發(fā)現(xiàn)與藥物作用機(jī)制、超高通量藥物篩選、毒理學(xué)研究、藥物基因組學(xué)研究和藥物分析，提高藥物研發(fā)效率，降低研發(fā)失敗風(fēng)險。

生物芯片作為新興的食品安全檢測手段，具有高通量、高靈敏度和高特異性的特點(diǎn)，能快速、準(zhǔn)確地獲取到大量信息，相比傳統(tǒng)的食品安全檢測手段更高效。

現(xiàn)階段，生物芯片行業(yè)尚處于商業(yè)化初期，其中基因芯片主要應(yīng)用于醫(yī)學(xué)檢驗、藥物研發(fā)、科學(xué)研究等領(lǐng)域；蛋白芯片主要應(yīng)用于蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)化研究、醫(yī)療診斷、新藥開發(fā)等領(lǐng)域。

未來，生物芯片持續(xù)深化疾病診斷與藥物研發(fā)等醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，進(jìn)一步延伸到科學(xué)研究、食品安全及司法鑒定等其他領(lǐng)域。

深度見解：隨著科技進(jìn)步、資本入場、行業(yè)規(guī)范化，加之新冠肺炎爆發(fā)推動行業(yè)發(fā)展，中國生物芯片即將進(jìn)入高速發(fā)展時期

2008年中國生物芯片市場規(guī)模僅為1億美元（6.37億元人民幣），經(jīng)過十幾年的發(fā)展，2019年中國生物芯片市場規(guī)模達(dá)到45.1億元人民幣，12年CAGR=17.72%，盡管中國生物芯片起步晚于全球，但發(fā)展速度較快。

隨著技術(shù)不斷完善，國產(chǎn)代替進(jìn)口以及產(chǎn)業(yè)化落地，加之由新冠肺炎的爆發(fā)而誕生的核酸檢測試劑盒推動中國生物芯片行業(yè)發(fā)展，中國生物芯片將進(jìn)入高速發(fā)展階段。

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