“生物芯片”是生物學(xué)與玻璃（或塑料,、硅,、纖維素等）的結(jié)合物，是分子鑒定領(lǐng)域上的一項(xiàng)有效工具。生物芯片既可用于鑒定化妝品及農(nóng)產(chǎn)品中的病原體,，亦可用以進(jìn)行醫(yī)療診斷，尤其是遺傳病篩選診斷,。將這項(xiàng)技術(shù)用于獲取實(shí)時(shí)有效的公眾健康原始記錄,，可提高最終的跟蹤能力及整個(gè)診斷體系的質(zhì)量。
座落于法國多姆山（Puy de Dome）地區(qū)克萊蒙利馬日（Clermont-Limagne）遺傳學(xué)中心的“Genolife”公司,，正是針對(duì)這個(gè)理想的市場(chǎng),。該公司1996年成立，核心產(chǎn)品為GeneTEX遺傳毒性試驗(yàn),。此外,，還提供用于農(nóng)產(chǎn)品、化妝品,，及制藥的專用生物芯片解決方案,。Genolife共同創(chuàng)辦人Frank Chaubron透露，生物芯片僅需幾個(gè)小時(shí)的高速分析能力,，使其成為獲得有效成果的理想之選,，亦說明市場(chǎng)上對(duì)這種增值產(chǎn)品的微技術(shù)具有濃厚興趣。對(duì)一間擁有這種診斷工具的公司而言,，其產(chǎn)品的效率越高,，競(jìng)爭(zhēng)力就越強(qiáng)。
涉及不同學(xué)科,、經(jīng)大量研究而成的生物芯片,，面積僅為幾平方厘米，先后以芯片實(shí)驗(yàn)室和生物處理器（一種高級(jí)的微系統(tǒng)）的形式出現(xiàn),，可同時(shí)進(jìn)行不同階段的生物樣品制備,、處理，甚至在不久將來可提供的分析工作,。集成讀取系統(tǒng)可透過遙距傳送發(fā)放分析結(jié)果,，根據(jù)這發(fā)展?fàn)顩r來看，整套裝置今后可完全獨(dú)立操作,。
微型化技術(shù)日趨成熟
從事芯片實(shí)驗(yàn)室及微型化作業(yè)基礎(chǔ)工作方面,，Genesystems、Osmooze和Proteus三家公司,，已具備令人矚目的發(fā)展前景,。在新千禧年始成立、總部位于布列塔尼(Biltanny)的Genesystems,，就是以開發(fā)集成分析系統(tǒng)作為其核心的策略性發(fā)展基礎(chǔ),，該分析系統(tǒng)中包括一種處理樣品及芯片實(shí)驗(yàn)室的裝置,。這些目前正在激活的技術(shù)，使Genesystems可以開拓農(nóng)產(chǎn)品業(yè)中的Listeria,、Salmonella,，以及其它可引起毒性傳染細(xì)菌的細(xì)菌監(jiān)測(cè)，以及GMOs檢測(cè)市場(chǎng),。Genesystems成功背后的推動(dòng)力是什么,？是公司創(chuàng)辦人Gabriel Festoc的信念：“整合技術(shù)定能確保使用的透明度及完美的可靠性”。
位于法國東南部的Osmooze公司,，是一家專門從事與擴(kuò)散性氣味、信息素,、芳香有關(guān)的創(chuàng)新裝置研究新興企業(yè),，目前正與一個(gè)由法國實(shí)驗(yàn)室及制造商組成的協(xié)會(huì)，就具有發(fā)展?jié)摿Φ募夹g(shù)開發(fā)進(jìn)行合作,。這些尚屬高度機(jī)密的項(xiàng)目,，旨在開發(fā)芯片實(shí)驗(yàn)室所需的微流體組件。市場(chǎng)也以極大的興趣期待著該項(xiàng)重大工程的制藥合伙人,。
Osmooge比鄰數(shù)百米外,、位于尼姆（Nimes）的Proteus新興企業(yè)，就是生物分子生產(chǎn)市場(chǎng)上的領(lǐng)先公司,，目前正處于基因組學(xué)與蛋白質(zhì)組學(xué)之間的重要選擇關(guān)頭,。正如Jean-Marie Sonet 所說：“生物芯片PHENOMICS微型化計(jì)劃，尤其與CEA-LETI合作進(jìn)展順利,，我們迄今尚未遭遇任何重大技術(shù)難題,。”由Proteus開發(fā)的PHENOMICS技術(shù)，使基因與其功能性蛋白質(zhì)表達(dá)式之間,，可保持切實(shí)而固定的聯(lián)系,。Proteus保證，該種技術(shù)微型化之后,，擁有8,000多個(gè)微量吸收池的高密度生物芯片,，面積也不會(huì)超過3平方厘米。
策略性定位
生物芯片在技術(shù)與商業(yè)上的最大優(yōu)勢(shì),，就是包括照相版印刷術(shù),，直接衍生自硅片生產(chǎn)工序的制造方式。這些尚在使用的技術(shù),，曾產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益,，使微電子學(xué)獲得蓬勃發(fā)展。因此,，即使在不久的將來,，至少是復(fù)雜程度較低,，生物芯片的價(jià)格降至每片數(shù)歐元也不足為奇。此外,，由于當(dāng)前大多數(shù)芯片的單一使用要求成本很低,，市場(chǎng)亦受需求的影響。然而,，在這方面正在進(jìn)行的開發(fā)工作,，將迅速改變目前的形勢(shì)。因?yàn)榻谟蒀EA開發(fā)的一種工序,，可在確保其最終質(zhì)量及可靠性的同時(shí),，重新激活曾使用的生物芯片。
不同凡響的專有技術(shù)
為方便起見,，生物芯片一般屬于微型系統(tǒng)之下,，由于受生產(chǎn)方法的限制，生物芯片最多僅具備電子功能,，而未能帶有其定義所賦予的全部功能,。在這類精密的市場(chǎng)中，采用電化學(xué)處理方法生產(chǎn)的Apibio,，其性能高,、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，屬生物芯片硅晶體的尖端產(chǎn)品,。位于格勒諾勃（Grenolte）MINATEC創(chuàng)新中心的Apibio公司,，其領(lǐng)導(dǎo)人Marc Cuzin正翹首企盼著，經(jīng)CEA試驗(yàn)室研發(fā)部多年檢測(cè)的MICAM技術(shù)獲得成功,。這項(xiàng)技術(shù)可最終根據(jù)需求,，生產(chǎn)出符合顧客要求的專用芯片。在中期來說,，這類高度可靠的芯片,，可為醫(yī)療及農(nóng)產(chǎn)品研究的特殊工作，提供所需的診斷工具,。正如Marc Cuzin所說：“目前,，工業(yè)化之前的醫(yī)療應(yīng)用試驗(yàn)，不久將在農(nóng)產(chǎn)品的發(fā)展過程中獲得認(rèn)可,。”這項(xiàng)以吡咯分子電子聚合為基礎(chǔ)的專利技術(shù),，可在同時(shí)接觸高達(dá)幾百次時(shí)，提供理想,、均一的質(zhì)量,。
DNA芯片、免疫檢測(cè)蛋白芯片,、芯片細(xì)胞,，以及單芯片實(shí)驗(yàn)室,，分別屬于不同類型、有特定應(yīng)用目標(biāo)的芯片,。就芯片實(shí)驗(yàn)室來說,，不同專家在微射流技術(shù)、微造型及包裝技術(shù),、微溫性工程等各方面協(xié)同合作,，已取得相當(dāng)成效。各類先進(jìn)的技術(shù),，已集中應(yīng)用于一張芯片上,，透過切割以微米為單位的導(dǎo)管、混合器,、抽送泵等網(wǎng)絡(luò),，制造出種種加工樣品。研究人員表示,，將來整個(gè)系統(tǒng)可直接與微處理器結(jié)合,，極有可能進(jìn)行遙控編程,。
DNA的基本運(yùn)作原則,，是以相當(dāng)于一系列的合成DNA，即少數(shù)脫氧核糖核苷的少數(shù)鏈配合為基礎(chǔ)的,，并帶有運(yùn)載一個(gè)熒光團(tuán)標(biāo)識(shí)的靶標(biāo),。透過相關(guān)技術(shù)發(fā)展過程中的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)，制造采用自動(dòng)分析器讀取熒光,，就可以借靶標(biāo)揭示探針的配合過程,。在生物樣品制造過程中獲得的靶標(biāo)或少數(shù)鏈，以及當(dāng)時(shí)的未知物質(zhì),，可在通過傳感器之后得以顯露,。
具領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)的公司
鑒于這些變化，Genesystems未來正將集中于兩項(xiàng)互補(bǔ)的開發(fā)工作,，一個(gè)微系統(tǒng)或芯片實(shí)驗(yàn)室的(Gene Disc)軟件,，以及讀取及傳感系統(tǒng)硬件GeneDisc Cycler。同時(shí),，位于Orsay的Alchimer公司已獲得一項(xiàng)全新技術(shù)的專利,，將有機(jī)分子電子移植到傳導(dǎo)表面。作為生命科學(xué)的一項(xiàng)重大應(yīng)用,，這技術(shù)可控制非有機(jī)基片以及生物樣品之間的接口,。將來生物芯片在表面職能化方面，可大大受惠于這項(xiàng)決定性的尖端技術(shù),，從而獲得更高的穩(wěn)定性,，同時(shí)大大提高粘附力的可靠性（定位至約一微米）,。這項(xiàng)革新揭開了Alchimer公司的策略計(jì)劃，以開拓傳導(dǎo)集成電路的市場(chǎng),。銅在高度適用于微電子應(yīng)用的化合物中具一定地位,，但屬于嚴(yán)重的污染物。擁有了這類基片以及稱為芯片實(shí)驗(yàn)室的集成電路,，Alchimer的前景將更加美好,。
同樣，蛋白芯片的混成基礎(chǔ)原理,，與DNA芯片幾乎如出一轍,。在這方面的首家全球性公司Sedac Therapeutics，已在北歐地區(qū)中心城市開始從事這項(xiàng)工作,。這家總部位于里爾（Lille）的公司,已逐漸開始迅速拓展其芯片的發(fā)展工作,。Sedac Therapeutics對(duì)單次試驗(yàn)多個(gè)病原體的血清診斷有強(qiáng)烈興趣，此類單次試驗(yàn)采用了一整套已成為血清診斷首選方法的技術(shù),。隨著革新逐見成效,，Sedac Therapeutics已選擇了玻璃支持，以及Christophe Olivier所述（經(jīng)凈化的少數(shù)化學(xué)選擇附屬物（捆綁方式））,。這個(gè)最終解決方案是尋求發(fā)展的成果,，可高度確保蛋白探針的質(zhì)量。事實(shí)說明,，選擇各類不同支持所經(jīng)歷的道路大同小異,，均須適用于特定診斷學(xué)的目標(biāo)。
