目前，我國(guó)共有500余種生物芯片及相關(guān)產(chǎn)品問(wèn)世，2002年到2005年的累計(jì)銷售額近2.5億元；10余個(gè)芯片或相關(guān)產(chǎn)品獲得了國(guó)家新藥證書(shū)、醫(yī)療器械證書(shū)或其他認(rèn)證，并已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)。我國(guó)生物芯片產(chǎn)業(yè)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了從無(wú)到有的階段性突破，并正在逐步發(fā)展壯大。在上個(gè)世紀(jì)，計(jì)算機(jī)科學(xué)的發(fā)展對(duì)今天人類生活的影響是不言而喻的。現(xiàn)在，生物芯片技術(shù)的發(fā)展也必將滲透到人類生活的方方面面，帶動(dòng)更大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。
近年來(lái)，生物芯片技術(shù)成為上生物技術(shù)領(lǐng)域科研和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)；基因芯片、蛋白質(zhì)芯片、細(xì)胞芯片、組織芯片等發(fā)展較早、技術(shù)較為成熟的微陣列芯片已經(jīng)大量進(jìn)入實(shí)用，微流體芯片等技術(shù)正在逐漸成熟并開(kāi)始被各領(lǐng)域應(yīng)用；同時(shí)，在新世紀(jì)這個(gè)“大生命科學(xué)”的世紀(jì)，功能基因組、蛋白質(zhì)組、代謝組等大科學(xué)研究計(jì)劃正強(qiáng)有力地推動(dòng)著基于生物芯片的高通量生物分析技術(shù)和研究平臺(tái)的市場(chǎng)需求。生物芯片不僅在科研方面發(fā)揮著重要的作用，而且廣泛應(yīng)用在疾病診斷治療、新藥研究開(kāi)發(fā)、食品安全監(jiān)測(cè)、農(nóng)作物育種、環(huán)境污染檢測(cè)等與國(guó)民生活息息相關(guān)的領(lǐng)域，顯示出廣闊的商業(yè)前景和巨大的消費(fèi)市場(chǎng)，被業(yè)內(nèi)外人士稱為“具有戰(zhàn)略意義的前沿高新技術(shù)”。
目前常見(jiàn)的生物芯片分為三類：類為微陣列芯片，包括基因芯片、蛋白芯片、細(xì)胞芯片和組織芯片；第二類為微流控芯片(屬于主動(dòng)式芯片)，包括各類樣品制備芯片、聚合酶鏈反應(yīng)(PCR)芯片、毛細(xì)管電泳芯片和色譜芯片等；第三類為以生物芯片為基礎(chǔ)的集成化分析系統(tǒng)(也叫“芯片實(shí)驗(yàn)室”，是生物芯片技術(shù)的)。“芯片實(shí)驗(yàn)室”可以完成諸如樣品制備、試劑輸送、生化反應(yīng)、結(jié)果檢測(cè)、信息處理和傳遞等一系列復(fù)雜工作。這些微型集成化分析系統(tǒng)攜帶方便，可用于緊急場(chǎng)合、野外操作甚至放在航天器上。
你的計(jì)算機(jī)CPU用的是什么芯片？是Intel還是AMD？其實(shí)無(wú)論是Intel還是AMD，其本質(zhì)都一樣，都屬于半導(dǎo)體芯片。進(jìn)入21世紀(jì)，隨著生物技術(shù)的迅速發(fā)展，電子技術(shù)和生物技術(shù)相結(jié)合誕生了半導(dǎo)體芯片的“兄弟”——生物芯片。
對(duì)于生物芯片，人們可能不像對(duì)計(jì)算機(jī)微處理器———半導(dǎo)體芯片那樣熟悉。什么是生物芯片呢？一般說(shuō)來(lái)，生物芯片就是在一塊厘米見(jiàn)方的玻璃片、硅片、塑料膜等材料上，通過(guò)特殊的表面化學(xué)處理連接上相關(guān)的生物分子，經(jīng)過(guò)特殊設(shè)計(jì)的生物化學(xué)反應(yīng)，然后由的儀器收集檢測(cè)信號(hào)，再用計(jì)算機(jī)分析數(shù)據(jù)結(jié)果。生物芯片是微電子學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、信息學(xué)和生物學(xué)相互交叉形成的一項(xiàng)高新技術(shù)。生物芯片技術(shù)可以對(duì)細(xì)胞、DNA、蛋白質(zhì)等生物組分進(jìn)行準(zhǔn)確、快捷和大信息量的檢測(cè)分析。生物芯片的模樣五花八門，有的和計(jì)算機(jī)芯片一樣規(guī)矩、方正，有的是在透明的玻璃或塑料上面點(diǎn)上排排微米級(jí)圓點(diǎn)或劃了一條條的蛇形細(xì)槽，還有的是由一些不同形狀頭發(fā)粗細(xì)的管道和大小的腔體，不同結(jié)構(gòu)的微型電子、機(jī)械器件緊密排列在一起形成的。
半導(dǎo)體芯片和生物芯片都使用了微加工、光學(xué)、光刻等類似技術(shù)，都把龐大的系統(tǒng)進(jìn)行了縮微，后輸出的信號(hào)都是數(shù)字信號(hào)。不同點(diǎn)在于：，輸入的信號(hào)不一樣。半導(dǎo)體芯片很怕水，接觸到水溶液就會(huì)短路，而生物芯片恰恰要分析液體，輸入其中的可能是血液、尿液、唾液等體液，不會(huì)出現(xiàn)短路現(xiàn)象；第二，半導(dǎo)體芯片是性固定使用，而生物芯片是一次性使用，并伴隨著相應(yīng)的生物化學(xué)反應(yīng)；第三，從材料上來(lái)說(shuō)，半導(dǎo)體芯片以硅為基本材料，而制備生物芯片使用的材料則比較廣泛，除了硅，還可以使用玻璃、塑料等其他材料。
伴隨生命科學(xué)領(lǐng)域的市場(chǎng)及產(chǎn)業(yè)規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，(包括中國(guó)在內(nèi))的生物芯片企業(yè)以及相關(guān)行業(yè)正面臨著的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，所有的生物芯片公司都在盡可能地?cái)U(kuò)大自有的產(chǎn)品線，以迎合更多客戶提出的不同需求。在過(guò)去10年間，美國(guó)政府和產(chǎn)業(yè)界共投入將近20億美元用于以基因芯片為主的生物芯片的研究開(kāi)發(fā)與產(chǎn)業(yè)化。世界上幾乎所有的跨國(guó)制藥公司都投入巨資，利用基因芯片開(kāi)展新藥的超高通量篩選和藥理遺傳學(xué)、藥理基因組學(xué)等研究。許多著名的電信、電氣企業(yè)，例如摩托羅拉、IBM、日立等也參加到生物芯片的研發(fā)行列。2005年元月，美國(guó)FDA批準(zhǔn)羅氏公司的CYP450基因診斷芯片上市——CYP450基因診斷的結(jié)果將有利于治療心臟病、疼痛和癌癥。荷蘭的Agendia公司也與Agilent公司合作開(kāi)發(fā)以DNA芯片為基礎(chǔ)的診斷產(chǎn)品。總之，越來(lái)越多的大型診斷公司開(kāi)始關(guān)注生物芯片市場(chǎng)，更多的制藥或生物制藥公司也加大了相關(guān)投入。
