芯片的概念及发展历史 D NA 芯片 （又称基因芯片、生物芯片） 技术是自 20 世纪 90 年代初发展起来的新兴 技术， 是指将许多特定的寡核苷酸片段或基因片段作为探针， 有规律地排列固定于支持物上， 然后与待测的标记样品的基因按碱基配对原理进行杂交， 再通过激光共聚焦荧光检测系统或 CCD 成像扫描系统等对芯片进行扫描，并配以计算机系统对每一探针上的荧光信号作出比 较和检测，从而迅速得出所要的信息。顺应上述发展要求的产物，它的出现为解决此类问题 提供了光辉的前景。该技术系利用芯片制造技术，将大量 （通常每平方厘米点阵密度高于 400） 探针分子固定于支持物上，再与标记的样品分子进行杂交，通过检测每个探针分子的 杂交信号强度进而获取样品分子的数量和序列信息。 它可以对生命科学与医学中的各种生物 化学反应过程进行集成，从而实现对基因、配体、抗原等生物活性物质进行高效快捷的测试 和分析。它的出现将给生命科学、医学、化学、新药开发、生物武器战争、司法鉴定、食品 与环境监督等众多领域带来巨大的革新甚至革命。

　　20 世纪 80 年代，Ba i ns 等人就曾将短的 D NA 片断固定到支持物上，借助杂交方式 进行序列测定。 DNA 芯片从实验室走向产业化却是直接得益于探针固相原位合成技术和 但 照相平板印刷技术的有机结合以及激光共聚焦显微技术的引入， 它使得合成、 固定高密度的 数以万计的探针分子切实可行，而且借助激光共聚焦显微扫描技术可以对杂交信号进行实 时、 灵敏、 准确的检测和分析。 1996 年， f yme t r i x 公司成功研制出首批实用 DNA 芯 Af 片和芯片阅读器，为 DNA 芯片产业开创了先河。DN A 芯片技术由于同时将大量探针固定 干支持物上， 所以可以一次性对样品大量序列进行检测和分析， 从而解决了传统核酸印迹杂 交 （ Sou t he rnb l o t t i ng 和 No r t he r n b l o t t ing 等） 技术操作复杂、自动化程度低、 操作序列数量少、检测效率低等不足。而且，通过设计不同的探针阵列、使用特定的分析方 法可使该技术具有多种不同的应用价值，如基因表达谱测定、突变检测、多态性分析、基因 组文库作图及杂交测序等。

　　根据DNA芯片的制备方式可以将其分为两大类：

　　原位合成芯片（synthetic gene chip）