21世纪是生命科学的世纪，也是一个信息爆炸的时代。 2002年6月26日首张人类基因图和测序计划(HGP)完成后；科学家们开始进入功能基因组即“后基因时代”的研究。随蛋白组学研究与疾病相关基因和功能蛋白不断发现，出现了大量的生物信息和需要解决的医学问题。随之，现代生物技术转入基因组学技术、蛋白组学技术、生物信息学、生物芯片技术、基因克隆、重组、表达技术，动物体细胞克隆技术等方面，其中引人关注的是生物芯片技术。生物芯片技术始于20世纪80年代后期，被评为1998年度世界十大科技进展之一，其概念源于计算机芯片，其成熟标志为全球掀起至今方兴未艾的技术研究和产业化生产的热潮。

     1 基因芯片技术概念和基础知识

    生物芯片(biochip)是指包被在固相载体如硅片、玻璃、塑料和尼龙膜上的DNA微阵列、寡核苷酸微阵列和蛋白质微阵列，通过微加工和微电子技术在固体芯片表面构件的微型生物分析系统，以实现对组织、细胞、蛋白质、核酸及其他生物组分的准确快速、大信息量检测分析。特点是高通量、微型化和自动化。生物芯片根据性能不同分为两大类6种。即信息芯片和功能芯片，其中信息芯片根据芯片载体材料的不同分为基因芯片、蛋白芯片、细胞芯片和组织芯片；功能芯片根据结构和功能特点分为微流体芯片和芯片实验室。

    将大量基因片段或寡核苷酸有序地、高密度地 (点与点间距一般<500μm) 排列在玻璃、硅等载体上, 称之为基因芯片(gene chip)。由于该技术可将大量DNA、RNA、抗体、酶、蛋白等生物分子作为探针固定于塑料、玻璃等支持物表面, 且每一种分子或几种分子探针代表一种病原体或疾病 (如各种肿瘤、自身免疫性疾病、内分泌疾病 ),从而解决了快速、微量、准确地诊断疾病、了解病情的要求[1,2] 。基因芯片技术的基本原理是分子杂交。 基因芯片技术的基本流程：首先从拟研究对象的组织或细胞中提取RNA，逆转录成cDNA，同时进行标记，或进一步制备cRNA并标记。这些标记过的cDNA或cRNA称为靶基因(target)。然后与固定在玻璃片上或尼龙膜上或硅片上的高度密集、排列有序的探针杂交。最后扫描并定量检测杂交信号的强弱。

    根据不同的用途，目前开发应用的基因芯片总体上可分为两种类型[3， 4] ：用于 DNA序列分析的基因芯片和用于基因表达分析的芯片。另外，目前出现“微缩实验室芯片” (lab-on-a-chip)包括生物样品制备芯片、 PCR芯片、毛细管电泳芯片等，可将相应烦琐的分子生物学试验过程集中于一块或几块片基上完成。

    基因芯片技术类似于 Southern 和 Northern 印迹杂交技术 ......