什么是生物芯片（生物芯片百度百科）

本文目录一览：

• 1、生物芯片的作用有哪些？
• 2、什么是生物芯片？
• 3、生物芯片介绍
• 4、什么是生物芯片，有什么用处？

生物芯片的作用有哪些？

生物芯片简单地说，生物芯片就是在一块指甲大小的玻片、硅片、尼龙膜等材料上放上生物样品，然后由一种仪器收集信号，用计算机分析数据结果。目前制备芯片的固相材料有玻片、硅片、金属片、尼龙膜等。目前较为常用的支持材料是玻片，因为玻片适合多种合成方法，而且在制备芯片前对玻片的预处理也相对简单易行。

目前常见的生物芯片分为三类：第一类为微阵列芯片，包括基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片；第二类为微流控芯片（属于主动式芯片），包括各类样品制备芯片、聚合酶链反应（pcr）芯片、毛细管电泳芯片和色谱芯片等；第三类为以生物芯片为基础的集成化分析系统（也叫“芯片实验室”，是生物芯片技术的最高境界）。“芯片实验室”可以完成诸如样品制备、试剂输送、生化反应、结果检测、信息处理和传递等一系列复杂工作。这些微型集成化分析系统携带方便，可用于紧急场合、野外操作甚至放在航天器上。

什么是生物芯片？

科学家们经研究发现，蛋白质有开关特性，用蛋白质分子作元件制成集成电路，称为生物芯片。使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑，或称为生物电脑。科学家们已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有：合成蛋白芯片、遗传生成芯片、红血素芯片等。

用蛋白质制造的电脑芯片，在一平方毫米面积上可容纳数亿个电路。因为它的一个存储点只有一个分子大小，所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的十万分之一，而且运转速度更快，只有10秒，大大超过人脑的思维速度；生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍，传递信息速度也比人脑思维速度快100万倍。

生物芯片传递信息时阻抗小，耗能低，且具有生物的特点，具有自我组织自我修复的功能。它可以与人体及人脑结合起来，听从人脑指挥，从人体中吸收营养。把生物电脑植入人的脑内，可以使盲人复明，使人脑的记忆力成千万倍地提高；若是植入血管中，则可以监视人体内的化学变化，使人的体制增强，使残疾人重新站立起来。

美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路。它由有机物质的分子组成，由分子导线组成的显微电路，只有现代电脑电路的千分之一大小。

生物芯片介绍

基因芯片技术的特点是使用寡聚核苷酸探针检测基因。使用ReadAffy函数读取CEL文件获得的数据是探针水平的（probe level），即杂交信号，而芯片数据预处理的目的是将杂交信号转成表达数据（即表达水平数据，expression level data）。存储探针水平数据的是AffyBatch类对象，而表达水平数据为ExpressionSet类对象。基因芯片探针水平数据处理的R软件包有affy, affyPLM, affycomp, gcrma等.

Affy芯片数据的预处理一般有三个步骤：

可以看到：ReadAffy()读入的CEL芯片数据以AffyBatch类数据形式存储，而背景消减后得到的依然是AffyBatch类数据。

MAS方法应用后PM和MM的信号强度都被重新计算。RMA方法仅使用PM探针数据，背景调整后MM的信号值不变。

此方法获得的结果比线性方法要好，做非线性拟合时不是取整张芯片而仅取部分（一列）作为基线。

可以看到，同一芯片不同探针的信号值的缩放倍数是不一样的。

这种方法认为（或假设）每张芯片探针信号的经验分布函数应完全一样，使用任两张芯片的数据做QQ图应该得到一条斜率为1截距为0的直线。

如循环局部加权回归法（Cyclic loess）和 Contrasts方法。

常用的汇总方法是medianpolish, liwong和mas。liwong方法仅使用PM做背景校正（pmcorrect.method="pmonly"）。例如：

最后的结果 ExpressionSet 类型数据

也是由affy包提供，其背景处理方法为rma法，归一化处理使用分位数法，而汇总方法使用medianpolish：

什么是生物芯片，有什么用处？

在我们科技不断发展的时代中，越来越多新型技术给我们带来很多便利，如智能机器人，VR体验啥的，都是我们日常生活中所遇到的，我们不光在网络科技发展得这么迅速，在生物学中也有很大突破，如生物芯片技术，那么就有很多人疑惑，什么是生物芯片，它的作用是什么？生物芯片是通过某种技术对细胞构成微生分析系统以实现快速分析。它的作用是用于医学人类疾病的研究。

它是高科技，主要是指通过微处理技术和微电子技术在固体细胞芯片表面构建的微生化分析系统，以实现对细胞的快速准确的分析，蛋白质，DNA和其他生物成分。大量的信息检测，常用的生物芯片分为三类：基因芯片，蛋白质芯片和芯片实验室。生物芯片的主要特征是高通量，小型化和自动化。 集成在芯片上的成千上万个排列紧密的分子微阵列可以在短时间内分析大量生物分子使人们能够快速而准确地获取样品中的生物信息，其效率是传统检测的数百至数千倍。

生物芯片的到来最初是由人类基因组计划产生的。科学家们有说过：“人类基因组计划的初衷就是找出人类为什么会患癌症。”但是即使项目完成后，人类仍然无法解决癌症的根本原因这也是我们的科学家们为什么会不断地研究治疗癌症的方法，他们辛勤的研究就是想要给全人类患癌症的人们带来福音。

这同时也表明癌症疾病比人类基因组计划所想象的要复杂得多。这时，生物芯片的提议已成为研究病理学的权威工具。目前，国外生物芯片的医学应用主要用于癌症和药物研究，可以看出，生物芯片在人类疾病过程研究中发挥着重要作用。