3.藥物篩選
如何分離和鑒定藥的有效成份是目前中藥產(chǎn)業(yè)和傳統(tǒng)的西藥開發(fā)遇到的重大障礙,，基因芯片技術(shù)是解決這一障礙的有效手段，它能夠大規(guī)模地篩選,、通用性強，能夠從基因水平解釋藥物的作用機理,，即可以利用基因芯片分析用藥前后機體的不同組織,、器官基因表達的差異。如果再c DNA表達文庫得到的肽庫制作肽芯片,，則可以從眾多的藥物成分中篩選到起作用的部分物質(zhì),。還有，利用RNA,、單鏈DNA有很大的柔性,，能形成復(fù)雜的空間結(jié)構(gòu)，更有利與靶分子相結(jié)合,，可將核酸庫中的RNA或單鏈DNA固定在芯片上,，然后與靶蛋白孵育，形成蛋白質(zhì)-RNA或蛋白質(zhì)-DNA復(fù)合物,，可以篩選特異的藥物蛋白或核酸,，因此芯片技術(shù)和RNA庫的結(jié)合在藥物篩選中將得到廣泛應(yīng)用。在尋找HIV藥物中,，Jellis等用組合化學(xué)合成及DNA芯片技術(shù)篩選了654536種硫代磷酸八聚核苷酸,，并從中確定了具有XXG4XX樣結(jié)構(gòu)的抑制物，實驗表明,，這種篩選物對HIV感染細胞有明顯阻斷作用,。生物芯片技術(shù)使得藥物篩選，靶基因鑒別和新藥測試的速度大大提高,，成本大大降低,。基因芯片藥物篩選技術(shù)工作目前剛剛起步,，美國很多制藥公司已開始前期工作,，即正在建立表達譜數(shù)據(jù)庫，從而為藥物篩選提供各種靶基因及分析手段,。這一技術(shù)具有很大的潛在應(yīng)用價值,。
4.個體化醫(yī)療
臨床上，同樣藥物的劑量對病人甲有效可能對病人乙不起作用,，而對病人丙則可能有副作用,。在藥物療效與副作用方面，病人的反應(yīng)差異很大,。這主要是由于病人遺傳學(xué)上存在差異（單核苷酸多態(tài)性,，SNP）,，導(dǎo)致對藥物產(chǎn)生不同的反應(yīng)。例如細胞色素P450酶與大約25%廣泛使用的藥物的代謝有關(guān),，如果病人該酶的基因發(fā)生突變就會對降壓藥異喹胍產(chǎn)生明顯的副作用,，大約5%~10%的高加索人缺乏該酶基因的活性。現(xiàn)已弄清楚這類基因存在廣泛變異,，這些變異除對藥物產(chǎn)生不同反應(yīng)外,，還與易犯各種疾病如腫瘤、自身免疫病和帕金森病有關(guān),。如果利用基因芯片技術(shù)對患者先進行診斷,，再開處方，就可對病人實施個體優(yōu)化治療,。另一方面,，在治療中，很多同種疾病的具體病因是因人而異的,，用藥也應(yīng)因人而異,。例如乙肝有較多亞型，HBV基因的多個位點如S,、P及C基因區(qū)易發(fā)生變異,。若用乙肝病毒基因多態(tài)性檢測芯片每隔一段時間就檢測一次，這對指導(dǎo)用藥防止乙肝病毒耐藥性很有意義,。又如,，現(xiàn)用于治療AIDS的藥物主要是病毒逆轉(zhuǎn)錄酶RT和蛋白酶PRO的抑制劑，但在用藥3-12月后常出現(xiàn)耐藥,，其原因是rt,、pro基因產(chǎn)生一個或多個點突變。Rt基因四個常見突變位點是Asp67→Asn,、Lys70→Arg,、Thr215→Phe、Tyr和Lys219→Glu,四個位點均突變較單一位點突變后對藥物的耐受能力成百倍增加,。如將這些基因突變部位的全部序列構(gòu)建為DNA芯片,，則可快速地檢測病人是這一個或那一個或多個基因發(fā)生突變，從而可對癥下藥,，所以對指導(dǎo)治療和預(yù)后有很大的意義,。
5.測序
基因芯片利用固定探針與樣品進行分子雜交產(chǎn)生的雜交圖譜而排列出待測樣品的序列，這種測定方法快速而具有十分誘人的前景,。Mark chee等用含135000個寡核苷酸探針的陣列測定了全長為16.6kb的人線粒體基因組序列,，準確率達99%。Hacia等用含有48000個寡核苷酸的高密度微陣列分析了黑猩猩和人BRCA1基因序列差異,，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在外顯子11約3.4kb長度范圍內(nèi)的核酸序列同源性在98.2%到83.5%之間,，提示了二者在進化上的高度相似性,。據(jù)未經(jīng)證實的報道，去年有一種不成熟的生物芯片在15分鐘內(nèi)完成了1．6萬個堿基對的測定,，96個這樣的生物芯片的平行工作,，就相當于每天1．47億個堿基對的分析能力,！
