生物芯片技術系列——國際知名生物芯片技術公司及其研發重點

現在全世界已有幾十家公司專門從事芯片的研究和開發工作，而且已有較為成型的產品和設備問世。

其中，基因芯片的商業化開發相對成熟，美國的Affymetrix公司是世界上最有影響的基因芯片開發制造商。目前Affymetrix公司已開發全套的生物芯片技術相關產品，包括* 研究應用系列芯片及相關試劑和試劑盒、工具數據庫及芯片分析軟件工具、芯片制備系列平臺儀器及其零配件、掃描檢測儀器、雜交反應設備、生物芯片相關技術手冊及指南等。Affymetrix公司是目前全球基因芯片行業的領頭羊，以其專利的寡聚核苷酸原位光刻合成技術，年產各類寡聚核苷酸基因芯片達到幾十萬張，占據了表達譜基因芯片科研市場的一半以上，經過了將近十年的研究開發，已在國際上贏得了很高的盛譽，同時成為為數極少的已盈利的生物芯片公司。Affymetrix公司的基因芯片為寡核苷酸芯片（Oligo芯片），這類芯片具有極高的特異性和靈敏度，重復性好，假陽性率非常低，是目前世界上最先進的基因芯片。此外，BioRobotics公司、Cartesian Technologies公司、 TeleChem International Inc、Standford大學專長于芯片制備方法和制備系統的研發，主要從事點樣制作系統的研究開發；例如GSI Lumonics公司、ScanArray System是權威的掃描儀專業供應商；美國加州的Hyseq公司擁有最快的基因分析器；帕洛阿爾托的Syntenl公司生產的芯片衡量細胞中基因的活動有效，正利用基因芯片研究前列腺癌等疾病；Incyte制藥公司與Affymetrix公司：合作生產針對各種疾病的基因分析芯片供藥品研究使用。除了專業的生物芯片公司外，IT領域的傳統公司近年來也開始涉足生物芯片的開發生產，如Motorola、HP、IBM、Hitachi等公司。

而蛋白質芯片由于在基礎研究和技術實現方面尚有諸多難題，因此其商業化步子還很小，據稱美國加州Ciphergen生物系統公司已有產品投放市場，而英國的Cambridge Antibody Technology 也在利用蛋白質芯片從事研究、診斷和藥物發現工作。

目前知名的十家從事生物芯片研發的公司的技術情況簡要分析如下：

表 世界十大基因芯片研制單位技術情況一覽
公司 陣列方法 雜交方式 檢測 應用領域
Affymetrix（美國）
20-25mer探針光引導合成在1.25/5.25cm2的硅片 10000-260000個 Oligo探針與30-40個標記樣品cDNA/asRNA片斷 熒光 表達譜檢測多態性分析診斷
Brax（英國） Oligo合成后結合于芯片上 通用芯片上100個探針與標記核酸 質譜 診斷、表達譜檢測及新基因鑒定
Hyseq（美國） 500-2000ntDNA樣品印刷于0.6cm2/18cm2的膜 預組裝的5mer-Oligo打印于1.15的玻璃片 64/55000個樣品cDNA點與8000/300個7mer探針
通用1024個Oligo點探測10kbcDNA樣品，加標記的5mer探針和連接酶 同位素 診斷、表達譜檢測、多態性分析、新基因鑒定及大規模測序
Incyte Pharmaceticals （美國）
壓電打印PCR產物或芯片上合成Oligos 1000最終可達10000個Oligo/PCR片斷與標記RNA 熒光/同位素 表達檢譜測多態性分析診斷
Incyte Pharmaceticals （美國）
壓電打印PCR產物或芯片上合成Oligos 1000最終可達10000個Oligo/PCR片斷與標記RNA 熒光/同位素 表達檢譜測多態性分析診斷
Molecular dynamics（美國）
500-5000nt的cDNA用筆打印于10 cm2玻璃片 10000個cDNA點與200-400nt標記cDNA 熒光 新基因鑒定 表達譜檢測
Nanogen （美國）
預組裝的20mer的探針俘獲于電活化芯片位點 25/64/100/400/最終10000個Oligo點與200-400nt標記cDNA 熒光 診斷及短的重復序列鑒定
Protogene Lab （美國）
通過打印于表面張力陣列將40-50mer Oligo合成于9 cm2玻璃片 8000個Oligo點與200-400nt標記核酸樣品 熒光 表達譜檢測 多態性分析
Sequenom (德國，美國)
20-25mer探針合成后打印成陣列 250點，激光解吸-質譜分析 質譜 新基因鑒定
診斷及作圖
Synteni （美國）
500-5000nt cDNA用滴頭打印于4 cm2的玻璃片 10000個cDNA點與200標記cDNA 熒光 新基因鑒定 表達譜檢測
德國癌癥研究所（德國） 約1000個PNA合成于8×10 cm2的芯片 熒光/質譜 表達譜檢測及診斷

現在全世界已有幾十家公司專門從事芯片的研究和開發工作，而且已有較為成型的產品和設備問世。對國際上知名的43家生物芯片公司的主要從業領域進行了統計（注：有的公司經營多種業務），發現從事分析軟件的實際與開發的公司是數量最多的，其次是掃描儀的生產與制造，兩者的總和占生物芯片總業務的占30.5%。可見，目前國際上生物芯片開發的熱點是數據/信號的檢測獲得與分析。

表 世界知名生物芯片公司及研制單位的技術專長等情況一覽
從業領域 公司數量
分析軟件29
掃描儀17
點樣機14
表達陣列14
雜交溶液14
芯片制作12
接觸點樣12
樣品處理設備及試劑11
基因表達分析11
客戶定制芯片11
標記探針或其他10
完整的雜交系統9
獨立的雜交系統9
突變檢測7
基因型分析6
cDNA庫5非接觸點樣4
DNA測序2

資料來源：上海科技情報研究所分析整理