生物芯片技术、产业现况与趋势

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1、生物芯片技术、产业现况与趋势邱创泛工业技术研究院生物医学工程中心TEL:03-5912111E-mail:cfchiou@itri.org.tw中华民国九十一年二月二十一日Sequencingcostshavedropped100-foldoverthelast10years,correspondingtoaroughlytwofolddecreaseevery18months.Thisrateissimilarto`Moore'slaw'concerningimprovementsinsemiconductormanufacture.Inbothsequencingandsemicon

2、ductors,suchimprovementdoesnothappenautomatically,butrequiresaggressivetechnologicalinnovationfuelledbymajorinvestment.Nature409,860-921(15February2001)2Proteomesizesandnumberofgenessharedwitheachofthehumanproteinsets(withaBlastcutoffof1010)SCIENCEVOL2928JUNE2001,MicrobialGenesintheHumanGenome:L

3、ateralTransferorGeneLoss?,p19033基因序列的特性是一种信息。所有生物具有共通的语法。具有跨平台执行的能力。具有自我演化、自我繁殖、自我扩充的能力。4生物芯片是「微小化」、「整合化」之风潮，表现在生技领域之结果。运用分子生物学、分析化学、生化反应等原理；以硅芯片、玻璃或高分子为基材；配合微机电、自动化或其他精密加工技术，所制作之高科技元件与系统；用于进行快速之生化分析检验。5生物芯片范畴mTASmicroTotalAnalysisSystemLab-on-a-ChipcDNA/DNAmicroarrayGeneChipMicrofluidicChipB

4、ioMEMS(BioNEMS)ProteinChipHighThroughputScreeningChip6生物芯片(Biochips)基因芯片(genechip)蛋白质芯片(proteinchip)细胞芯片(cellchip)组织芯片(tissuechip)人类芯片(humanchip)电泳分析芯片(electrophresischip)检体前处理芯片(samplepreparationchip)组合化学芯片(combinatorychemistryonachip)7生物芯片应用范围基础研究、新药开发医疗诊断、环境检测食品安全、军事预警法医鉴定、制程控制8改变相关产业的竞争力改变

5、生活方式生物芯片的重要性9未来的生技研发，是整合「知识」、「信息」与「工具」的竞争。「工具」的更新与应用，将直接影响实验室的生产力。传统仰赖高级人力，以「超工时」努力换取成果之方式，将丧失竞争力。10分子检测与治疗(MolecularDiagnosticsandTherapy)个人化医疗(PersonalizedMedicine)预防医学(PreventiveHealthcare)检测「工具」将由配角地位，成为产业「主角」之一。生物芯片将是新世代医疗之基础！11DNAMicroarray/GeneChip/DNAChipAAACCTCGTTTCGGGAAAACCTCGTTTCGGGA

6、12应用领域基础研究、新药开发与筛选、生技研发基因表现程度监测基因型鉴定毒理、药理、治疗标的与机制医疗诊断个人医药、预防医学食品安全、环境检测法医鉴定农渔畜牧居家生活13基因表现程度检测GeneExpressionProfilingDNARNAProteinBiochemicalReactionsDNAReplication复制Transcription转录Translation转译ReverseTranscription逆转录cDNA14个人化医疗未来血压胆固醇运动习惯+基因型（SNPprofile）风险评估药物反应+基因表现（Expressionprofile）生理状态目前血压胆固

7、醇运动习惯+家族病史基因型疾病15AffymetrixGlaxoWellcomeAffymaxGlaxoSmithKlineAffymetrix1988成立，新药开发1995-2001，并购隶属于GlaxoWellcome2001，再度成为独立公司核心技术Combinatorialsolidphasechemistry1993成立，研发生物芯片GlaxoWellcome占有30%以上股权，于1996IPO核心技术：Photolith