在實際應用方面，基因芯片技術可廣泛應用于疾病診斷和治療、藥物篩選、農作物的優育優選、司法鑒定、食品衛生監督、環境檢測、國防、航天等許多領域。它可為人類認識生命的起源、遺傳、發育與進化、為人類疾病的診斷、治療和防治開辟全新的途徑，為生物大分子的全新設計和藥物開發中先導化合物的快速篩選和藥物基因組學研究提供技術支撐平臺。1、藥物篩選和新藥開發 由于所有藥物（或獸藥）都是直接或間接地通過修飾、改變人類（或相關動物）基因的表達及表達產物的功能而生效，而芯片技術具有高通量、大規模、平行性地分析基因表達或蛋白質狀況（蛋白質芯片）的能力，在藥物篩選方面具有巨大的優勢。用芯片作大規模的篩選研究可以省略大量的動物試驗甚至臨床，縮短藥物篩選所用時間，提高效率，降低風險。 隨著人類基因圖譜的繪就，基因工程藥物將進入一個大發展時期，在基因工程藥物的研制和生產中，生物芯片也有著較大的市場。2、疾病診斷 基因芯片作為一種先進的、大規模、高通量檢測技術，應用于疾病的診斷，其優點有以下幾個方面：一是高度的靈敏性和準確性；二是快速簡便；三是可同時檢測多種疾病。如應用于產前遺傳性疾病檢查，抽取少許羊水就可以檢測出胎兒是否患有遺傳性疾病，同時鑒別的疾病可以達到數十種甚至數百種，這是其他方法所無法替代的。3、環境保護 在環境保護上，基因芯片也廣泛的用途，一方面可以快速檢測污染微生物或有機化合物對環境、人體、動植物的污染和危害，同時也能夠通過大規模的篩選尋找保護基因，制備防治危害的基因工程藥品、或能夠治理污染源的基因產品。4、司法 基因芯片還可用于司法，現階段可以通過DNA指紋對比來鑒定罪犯，未來可以建立全國甚至全世界的DNA指紋庫，到那時以直接在犯罪現場對可能是疑犯留下來的頭發、唾液、血液、精液等進行分析，并立刻與DNA罪犯指紋庫系統存儲的DNA“指紋”進行比較，以盡快、準確的破案。5、現代農業 基因芯片技術可以用來篩選農作物的基因突變，并尋找高產量、抗病蟲、抗干旱、抗冷凍的相關基因，也可以用于基因掃描及基因文庫作圖、商品檢驗檢疫等領域。目前該類市場尚待開發。6、研究領域 包括基因表達檢測、尋找新基因、雜交測序、基因突變和多態性分析以及基因文庫作圖以及等方面。如：基因表達檢測。人類基因組編碼大約10萬個不同的基因，僅掌握基因序列信息資料，要理解其基因功能是遠遠不夠的，因此，具有監測大量mRNA（信使RNA，可簡單理解為基因表達的中介物）的實驗工具很重要。有關對芯片技術檢測基因表達及其敏感性、特異性進行的研究實驗表明芯片技術易于監測非常大量的mRNAs并能敏感地反映基因表達中的微小變化。

基因芯片是順應這一科學發展要求的產物，它的出現為解決此類問題提供了光輝的前景。該技術系指將大量（通常每平方厘米點陣密度高于 400 ）探針分子固定于支持物上后與標記的樣品分子進行雜交，通過檢測每個探針分子的雜交信號強度進而獲取樣品分子的數量和序列信息。通俗地說，就是通過微加工技術 ，將數以萬計、乃至百萬計的特定序列的DNA片段（基因探針），有規律地排列固定于2cm2 的硅片、玻片 等支持物上，構成的一個二維DNA探針陣列，與計算機的電子芯片十分相似，所以被稱為基因芯片。基因芯片主要用于基因檢測工作 。

以HLA-B27的基因芯片為例。HLA-B27的基因芯片檢測技術涉及了從基因組DNA制備、特異性基因片段擴增到產物篩檢等一系列環節。因此基因芯片檢測體系的設計不但針對PCR陽性產物的篩選，也同時兼顧了上述檢測環節的質量控制。為此該體系包含了以下一系列的質控物質：DNA陽性質控：針對DNA制備是否成功以及PCR擴增過程有無差錯的質控問題，HLA-B*27的基因芯片檢測體系包含了兩種陽性質控物質，即PCR反應液中用以擴增β2微球蛋白基因片段的特異性引物和在芯片上包被的檢測β2微球蛋白基因擴增產物的探針。β2微球蛋白廣泛存在于有核細胞的細胞膜表面，而且序列保守程度高。如果最終檢測結果顯示該探針并未與PCR產物發生特異性結合，即說明在DNA制備或者PCR過程中發生錯誤。

基因芯片主要是用作基因功能的研究，通過基因芯片人們可以大規模，高通量地對成千上萬個基因進行同時研究，從而解決了傳統核酸印跡雜交技術操作繁雜，自動化程度低，操作程序數量少，檢測效率低等不足，而且通過設計不同的探針陣列，使用特點的分析方法可使該技術具有不同的應用價值。

基因芯片(genechip)（又稱DNA芯片、生物芯片）的原型是80年代中期提出的。基因芯片的測序原理是雜交測序方法，即通過與一組已知序列的核酸探針雜交進行核酸序列測定的方法，在一塊基片表面固定了序列已知的靶核苷酸的探針。當溶液中帶有熒光標記的核酸序列TATGCAATCTAG，與基因芯片上對應位置的核酸探針產生互補匹配時，通過確定熒光強度最強的探針位置，獲得一組序列完全互補的探針序列。據此可重組出靶核酸的序列。基因芯片主要是用作基因功能的研究，通過基因芯片人們可以大規模，高通量地對成千上萬個基因進行同時研究，從而解決了傳統核酸印跡雜交技術操作繁雜，自動化程度低，操作程序數量少，檢測效率低等不足，而且通過設計不同的探針陣列，使用特點的分析方法可使該技術具有不同的應用價值。???基因芯片技術是基因功能研究領域的一次革命，隨著人類基因組計劃(hgp)的實施，編碼人類全部染色體的約3萬種基因將不斷地被發現，然而，僅僅破譯了編碼人類基因的核苷酸序列并不代表什么，人類基因組計劃的最終目的就是要了解編碼人類染色體的這3萬多種基因的功能是什么？即基因的調控機制，從而進一步闡明人類的整個生命活動的機理，伴隨著人類基因計劃的實施，應運而生了一些用于基因功能研究的新技術和新方法，其中基因芯片技術被譽為是基因功能研究中最偉大的一項發明。

總結

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