La historia del desarrollo de los biochips
2. La historia del desarrollo de la tecnología de biochips Desde 1996, la empresa estadounidense Affymetrix ha producido con éxito los primeros biochips del mundo para la detección de fármacos y experimentos de laboratorio, y ha construido un sistema de chip. Desde entonces, países de todo el mundo han logrado rápidos avances en la investigación de chips y han logrado nuevos avances.
Hyseq, Syntexi, Nanogen e Incyte en los Estados Unidos, así como en Japón y países europeos, están llevando a cabo activamente investigaciones sobre chips de ADN. Motorola, HP, IBM y otras empresas multinacionales también han invertido mucho en la investigación de chips. 1998 65438 + febrero Affymefrix y Molecular Dynamics anunciaron el establecimiento del consorcio tecnológico GEIC * * * YSIS para desarrollar una plataforma tecnológica unificada y producir equipos más eficaces y económicos. En respuesta, ¿Amershcem? ¿Farmacia? Las empresas de biotecnología también anunciaron el mismo día que proporcionarán algunas de las tecnologías que dominan para promover la aplicación de esta tecnología.
Estados Unidos celebró dos conferencias sobre tecnología de chips, en las que el presidente Clinton valoró y afirmó mucho la tecnología y consideró la tecnología de genes de chips como una brújula para garantizar cierta salud horizontal. Se espera que las ventas de biochips alcancen entre 20 y 30 mil millones de dólares estadounidenses en los próximos cinco años; se prevé que en el siglo XXI, el impacto de los biochips en los seres humanos puede superar al de los chips microelectrónicos.
La investigación china sobre biochips acaba de comenzar. En junio de 1998, la Academia de Ciencias de China incluyó los chips genéticos como un proyecto de apoyo especial para el Noveno Plan Quinquenal, aprovechando las ventajas de la Academia de Ciencias de China en tecnología microelectrónica, tecnología bioquímica y tecnología de detección física para organizar institutos de investigación. y la cooperación interdisciplinaria. Los chips de microarrays y los chips basados en MEBS han logrado avances importantes y se han logrado avances significativos en el diseño de chips de ADN, modificación básica, inmovilización de sondas, etiquetado de muestras, hibridación y detección. Se han desarrollado chips genéticos y detectores de chips de ADN con cierta importancia práctica, como chips de expresión diferencial de genes de cáncer de hígado, chips de detección de polimorfismos del virus de la hepatitis B, chips genéticos de varios virus de tumores malignos, etc.
El Instituto de Metalurgia de Shanghai de la Academia de Ciencias de China desarrolla chips de diagnóstico y equipos de prueba para enfermedades infecciosas importantes, como chips de diagnóstico genético del VHB, la hepatitis C y la tuberculosis. El Instituto Celular de Shanghai está llevando a cabo C? La preparación de matrices y microarrays de ADN proporciona una plataforma técnica para la investigación y el desarrollo científicos en mi país y permite su industrialización.
Al mismo tiempo, la Universidad de Tsinghua, la Universidad de Fudan, la Universidad del Sudeste, la Academia de Ciencias Médicas Militares de Beijing, la Universidad de Ciencia y Tecnología del Este de China, la Primera Universidad Médica Militar y otras unidades participan activamente en la investigación de chips. y algunos productos ya han sido lanzados. .
3. La historia del desarrollo de los chips genéticos Científicos del Instituto Engelhard de Biología Molecular de la Academia de Ciencias de Rusia y del Laboratorio Nacional Argonne (ANL) de Estados Unidos propusieron por primera vez la idea de utilizar la hibridación. para determinar secuencias de ácidos nucleicos (SBH). En aquella época se utilizaban sondas de polioligonucleótidos. Casi al mismo tiempo, Southern et al. del Departamento de Bioquímica de la Universidad de Oxford, Reino Unido. También obtuvo patentes internacionales para la inmovilización de oligonucleótidos sobre portadores y secuenciación de hibridación. Sobre la base de estas reservas técnicas, en 1994, con el apoyo de más de 100.000 dólares estadounidenses del Programa de Investigación de Defensa del Departamento de Energía de Estados Unidos, la Academia de Ciencias de Rusia y el Proyecto Genoma Humano de Rusia, se desarrolló un biochip que se utilizó para detectar mutaciones genéticas en muestras de sangre de pacientes mediterráneos. Se descartaron más de 100 genes mutantes conocidos de extratalasemia. La velocidad de decodificación de genes de este biochip es 1.000 veces más rápida que la de los métodos tradicionales de Sanger y MaxaxGilbert, lo que lo convierte en un método de secuenciación rápida prometedora. Desarrollar primero la tecnología y ocupar el mercado lo antes posible es el credo para ganar en la competencia de la economía de mercado. Los biochips se encuentran actualmente en un estado de feroz competencia tecnológica.
Packard Instruments ha desarrollado un chip de densidad media a base de gel para diagnóstico. Affymetrix ha aplicado con éxito la tecnología de litografía fotodireccional para sintetizar directamente chips de alta densidad con una red de oligonucleótidos en obleas de silicio, liderando el campo del análisis de chips. La empresa trabajó con Hewlett-Packard para desarrollar un escáner de chip genético especial que puede escanear 400.000 puntos. Al mismo tiempo, también se han desarrollado una estación de trabajo de trayectoria de flujo y un sistema de análisis de software que puede pasar a través de varios chips en paralelo. Combinado en un sistema relativamente completo de fabricación de chips, hibridación, escaneo de detección y procesamiento de datos. Pronto, GenralScanning Inc, Telechem, que fabrica cabezales de impresión, y Cartesian, que fabrica robots, desarrollaron escáneres láser 300 (láser dual), 4000 y 5000 (cuatro láser) y el software de análisis correspondiente, formando una plataforma para que los usuarios fabriquen chips a voluntad. Sistema de trabajo.
Las empresas europeas no se quedan atrás y participan en el concurso. Como Geico. El Reino Unido desarrolló el muestreador QBot, el clasificador de clones Q-Pix y el equipo de fabricación de chips Q-Fill. Sequenom ha lanzado un Spectrochip de 250 sitios para leer los resultados mediante espectrometría de masas, mientras que el Instituto Alemán del Cáncer utiliza ácidos peptídicos nucleicos de baja densidad sintetizados in situ (1000 puntos en un chip de 8 cm * 12 cm) como chips sonda para perfiles de expresión y diagnóstico. . Hoy en día, los chips de ADN han mostrado grandes perspectivas de aplicación en campos biomédicos como el análisis de secuencias genéticas, el diagnóstico genético, la investigación de la expresión genética, la investigación del genoma, el descubrimiento de nuevos genes y el diagnóstico de diversos patógenos.
En 1997, el primer chip de genoma completo del mundo que contiene 6166 genes, el chip de genoma completo de levadura, se completó en el Laboratorio Brown de la Universidad de Stanford, lo que permitió que la tecnología de chips genéticos se aplicara rápidamente en todo el mundo. .