生物芯片(BioChip)技術(shù)，被喻為21世紀(jì)生命科學(xué)的支撐技術(shù)，是便攜式生化分析儀器的技術(shù)核心。該技術(shù)利用微電子工業(yè)技術(shù)，將現(xiàn)在生命科學(xué)研究中“各自為陣”的分析過(guò)程、成千上萬(wàn)與生命相關(guān)的信息集成在一塊指甲大小的生物芯片上，使生命科學(xué)及醫(yī)學(xué)工作者可以在方寸之上進(jìn)行和完成一系列實(shí)驗(yàn)程序，專家們因此將其稱之為“縮微芯片實(shí)驗(yàn)室”。

生物芯片為結(jié)合生物(Bio)與芯片(Chip)觀念的產(chǎn)品，是運(yùn)用分子生物學(xué)、分析化學(xué)等原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，以硅芯片、玻璃或高分子有機(jī)塑膠為基材，配合微機(jī)電或其他精密加工技術(shù)，所制成的高科技元件，其大小有如一般電腦芯片，具有反應(yīng)迅速、結(jié)果精確及低成本的生物分析檢驗(yàn)?zāi)芰Α?/P>

生物芯片產(chǎn)業(yè)目前仍處于萌芽階段，各類芯片技術(shù)領(lǐng)先者如Affymetrix、Nanogen、Hyseq、Orchid Biocomputer、Caliper設(shè)下的專利障礙，則是影響后來(lái)者的一大關(guān)鍵。后者要擺脫的主要障礙有兩個(gè)，其一為每平方公分400點(diǎn)以上探針的專利，其二為每片芯片超過(guò)1,000點(diǎn)探針的專利。

前者則牽涉到檢測(cè)精準(zhǔn)度，反應(yīng)速度，量產(chǎn)速度，檢測(cè)方便性乃至最重要的生產(chǎn)成本問(wèn)題。主要競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)包括以光罩投影法在基板上，逐層合成陣列核酸探針的光引導(dǎo)原位合成法(由Affymetrix首先研發(fā)并主導(dǎo))與將預(yù)先合成好的DNA片段，以機(jī)械手臂快速而高密度的固定到基板上的接觸式點(diǎn)樣法(由Stanford大學(xué)發(fā)展出來(lái))。由此衍生，尚有以微細(xì)光纖組成之光纖束做成陣列，每根光纖之凹槽再粘附上預(yù)先合成的微粒子寡聚核苷酸探針之Beads array技術(shù)(由Illumina公司擁有)，類似但以中空的人造纖維裝入DNA片段(寡聚核苷酸片段)由日本三菱螺縈所開(kāi)發(fā)的技術(shù)及美國(guó)康寧公司以光纖為載具的類似芯片技術(shù)。

另外，尚有另辟途徑的摩托羅拉的以電場(chǎng)外力及電場(chǎng)信號(hào)作檢測(cè)基礎(chǔ)，以3維polyacrylamide膠體作基板(上面粘附寡核酸探針)，直接以血液或人體組織作檢驗(yàn)樣本的Codelink bioarray system技術(shù)。中國(guó)亦有類似的運(yùn)用電場(chǎng)與磁場(chǎng)作用，可控制生物芯片上任何一點(diǎn)的生化反應(yīng)旳主動(dòng)電磁式生物芯片技術(shù)。Third Wave Technologies則擁有不需經(jīng)PCR樣品復(fù)制放大，導(dǎo)入FEN限制的Invader基因檢測(cè)分析技術(shù)。Nanogen則以每平方公分25萬(wàn)根探針以及15秒鐘樣品雜交反應(yīng)見(jiàn)長(zhǎng)。Seguenon以激光激發(fā)樣品,可以測(cè)出一個(gè)分子大小差異之質(zhì)量光學(xué)測(cè)定儀，則以大量而快速(每個(gè)檢體只需3.5秒)篩檢異常基因點(diǎn)SNP見(jiàn)長(zhǎng)。此外亦有朝縮短樣品復(fù)制放大時(shí)間的PCR芯片(可由數(shù)小時(shí)縮短為10分鐘)，Incyte的細(xì)斜式針狀布點(diǎn)技術(shù)，Rosetta的噴墨式布點(diǎn)技術(shù)，以及整合由樣品分離，PCR擴(kuò)增，雜交反應(yīng)乃至電子發(fā)光檢測(cè)的系統(tǒng)化芯片兩大方向著手的生物芯片技術(shù)。

現(xiàn)在，全世界已有幾十家公司專門從事芯片的研究和開(kāi)發(fā)工作，而且已有較為成型的產(chǎn)品和設(shè)備問(wèn)世，如Affymetrix、Brax、Hyseq、Incyte Pharmaceticals、
Molecular dynamics、Nanogen、Protogene Lab、Sequenom、Synteni。其中，美國(guó)的Affymetrix公司是世界上最有影響的生物芯片開(kāi)發(fā)制造商，目前已開(kāi)發(fā)全套的生物芯片技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品，包括研究應(yīng)用系列芯片及相關(guān)試劑和試劑盒、工具數(shù)據(jù)庫(kù)及芯片分析軟件工具、芯片制備系列平臺(tái)儀器及其零配件、掃描檢測(cè)儀器、雜交反應(yīng)設(shè)備、生物芯片相關(guān)技術(shù)手冊(cè)及指南等。Affymetrix公司是目前全球生物芯片行業(yè)的領(lǐng)頭羊，以其擁有專利的寡聚核苷酸原位光刻合成技術(shù)，年產(chǎn)各類寡聚核苷酸生物芯片達(dá)到幾十萬(wàn)張，占據(jù)了表達(dá)譜生物芯片科研市場(chǎng)的一半以上，經(jīng)過(guò)了將近十年的研究和開(kāi)發(fā)，已經(jīng)在國(guó)際上贏得了很高的盛譽(yù)，該公司2003年首次實(shí)現(xiàn)了全年盈利，凈收入1400萬(wàn)美元，這也標(biāo)志著生物芯片技術(shù)度過(guò)了最艱難的時(shí)刻。

Affymetrix公司的生物芯片為寡核苷酸芯片(Oligo芯片)，這種類型的芯片具有極高的特異性和靈敏度，重復(fù)性好，假陽(yáng)性率非常低，是目前世界上最先進(jìn)的生物芯片。Affymetrix所利用的原位光刻專利技術(shù)可使一張芯片上合成多達(dá)500,000個(gè)寡核苷酸。該系統(tǒng)可以分析樣品中DNA或者RNA序列的相對(duì)含量，可廣泛應(yīng)用于從人類疾病的分子機(jī)理到臨床診斷、免疫學(xué)、信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、基因調(diào)控、細(xì)胞周期與凋亡、藥物代謝與毒理、神經(jīng)發(fā)育與老化、肥胖與糖尿病、抗真菌藥物篩選、細(xì)菌基因組以及植物基因調(diào)控等研究領(lǐng)域。

此外，BioRobotics公司、Cartesian Technologies公司、TeleChem International Inc、Standford大學(xué)專長(zhǎng)于芯片制備方法和制備系統(tǒng)的研發(fā)。其中，英國(guó)BioRobotics公司制造的生物芯片制備儀(MicroGrid2型號(hào)MG610)具有基質(zhì)的微陣列，點(diǎn)陣密集度較低的尼龍膜基質(zhì)微陣列，復(fù)制和重新陣列等 4種功能；GSI Lumonics公司、ScanArray System是權(quán)威的掃描儀專業(yè)供應(yīng)商；美國(guó)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(chǎn)的芯片衡量細(xì)胞中基因的活動(dòng)有效，正利用生物芯片研究前列腺癌等疾病；Incyte制藥公司與Affymetrix公司合作生產(chǎn)針對(duì)各種疾病的基因分析芯片供藥品研究使用。

但是，一個(gè)不容忽視的事實(shí)是，目前生物芯片整體產(chǎn)業(yè)仍處于萌芽階段。Affymetrix從1990年提出第一項(xiàng)專利申請(qǐng)開(kāi)始計(jì)算，技術(shù)研發(fā)已超過(guò)十幾年，以1993年該公司從Affymax衍生成立開(kāi)始計(jì)算，研發(fā)投入也已經(jīng)超過(guò)了十年，但是該公司十余年研發(fā)的制程技術(shù)依然無(wú)法達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

Hyseq公司擁有一項(xiàng)以生物芯片定序的概念性專利，但是缺乏核心技術(shù)，也沒(méi)有產(chǎn)品上市。過(guò)去該公司以與Affymetrix訴訟聞名，但是最終宣布退出生物芯片市場(chǎng)。后來(lái)又宣布成立子公司Callida Genomics, Inc.，專責(zé)生物芯片研發(fā)，并將母公司改名為Hyseq Pharmaceuticals，并以開(kāi)發(fā)新藥作為核心業(yè)務(wù)。

Corning公司是以玻璃與光纖通訊產(chǎn)品聞名的高科技公司，曾經(jīng)興沖沖的投入生物芯片，卻也在2003年年底宣布因技術(shù)開(kāi)發(fā)瓶頸仍多，決定終止了在生物芯片量產(chǎn)技術(shù)方面的投入，黯然離開(kāi)競(jìng)賽場(chǎng)。