生物芯片在藥物毒理學研究中的應(yīng)用 生物芯片技術(shù)是20世紀90年代初伴隨著人類基因組計劃的實施而產(chǎn)生的一門新技術(shù)，已成為高效、大規(guī)模獲取相關(guān)信息的重要手段。它主要通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)，將成千上萬與生命相關(guān)的信息集成在一塊厘米見方的硅、玻璃、塑料等材料制成的芯片上，以達到對基因、配體、細胞、蛋白質(zhì)、抗原以及其他生物組分準確、快速地分析和檢測。目前，生物芯片技術(shù)被廣泛研究應(yīng)用于基因序列分析、疾病診斷、藥物研究、微生物檢測中。

　　生物芯片技術(shù)是20世紀90年代初伴隨著人類基因組計劃的實施而產(chǎn)生的一門新技術(shù)，已成為高效、大規(guī)模獲取相關(guān)信息的重要手段。它主要通過微加工技術(shù)和微電子技術(shù)，將成千上萬與生命相關(guān)的信息集成在一塊厘米見方的硅、玻璃、塑料等材料制成的芯片上，以達到對基因、配體、細胞、蛋白質(zhì)、抗原以及其他生物組分準確、快速地分析和檢測。目前，生物芯片技術(shù)被廣泛研究應(yīng)用于基因序列分析、疾病診斷、藥物研究、微生物檢測、農(nóng)林業(yè)生產(chǎn)、食品、環(huán)境保護和檢測等領(lǐng)域，現(xiàn)簡單介紹其在藥物毒理學研究中的應(yīng)用。 醫(yī).學教育網(wǎng)搜集整理

　　對藥物進行毒性評價，是藥物篩選過程中十分重要的一環(huán)。目前毒理學家多采用小鼠作為模型，通過動物實驗來確定藥物的潛在毒性。這些方法需要使用大劑量藥物，動物、人力、財力，耗時且花費巨大。應(yīng)用生物芯片可以低耗、高效率地篩選出新藥，大大地縮短新藥的研發(fā)過程。生物芯片技術(shù)將藥物毒性與基因表達特征聯(lián)系起來，通過基因表達分析便可確定藥物毒性，藥物毒性或不期望出現(xiàn)的效應(yīng)在臨床實驗前就可確認。應(yīng)用DNA芯片，可以在一個實驗中同時對成千上萬個基因的表達情況進行分析，為研究化學或藥物分子對生物系統(tǒng)的作用提供全新的線索。該技術(shù)可對單個或多個有害物質(zhì)進行分析，確定化學物質(zhì)在低劑量條件下的毒性，分析、推斷有毒物質(zhì)對不同生物的毒性，如果不同類型的有毒物質(zhì)所對應(yīng)的基因表達若有特征性的規(guī)律，那么就可比較對照樣品和有毒物質(zhì)的基因表達譜，就可以對各種不同的有毒物質(zhì)進行分類，在此基礎(chǔ)上進一步建立合適的生物模型系統(tǒng)，便可以通過基因表達變化來反映藥物對人體的毒性。

　　基因芯片技術(shù)應(yīng)用于藥物毒副作用的研究將改變傳統(tǒng)的毒理學研究方式，節(jié)省大量的動物實驗，提高用藥的安全性，促進臨床藥學的發(fā)展。已經(jīng)有不少研究工作表明，利用DNA芯片預測化合物毒性和對毒性物質(zhì)進行分類是可行的。Waring等用15種已知的肝毒性化合物處理大鼠。這些毒物將對肝細胞造成多種傷害，如DNA損傷、肝硬化、肝壞死和誘發(fā)肝癌等。從大鼠肝臟中提取RNA，用DNA芯片作基因表達分析。通過將基因表達結(jié)果與組織病理分析和臨床化學分析的結(jié)果進行比較，發(fā)現(xiàn)兩者有很強的相關(guān)性。該結(jié)果表明，DNA芯片分析是一種可以用來分析藥物安全性和對環(huán)境毒物進行分類的靈敏度較高的方法。在另一報道中他們用同樣的15種化合物作用大鼠的肝細胞，再用DNA芯片作基因表達分析，結(jié)果顯示具有相似毒性機制的化合物所獲得基因表達譜具有相似性。 醫(yī)學教.育網(wǎng)搜集整理

　　Gerhold等運用Merck藥物安全性檢測芯片對3-甲(基)膽蒽(供實驗用的致癌藥物，3-methylcholanthrene，3MC)、地塞米松，苯巴比妥和降固醇酸安妥明處理過SpragueDawley大鼠肝臟組織中的基因表達進行檢測，通過分析基因表達變化的結(jié)果，推測藥物代謝與毒性的情況。Bartosiewicz等利用DNA芯片對環(huán)境毒物進行了檢測。

　　目前已有多種較為成熟的毒理學DNA芯片相繼問世，美國國立環(huán)境衛(wèi)生研究院分子致癌機制實驗室研制了一種名為ToxChip的DNA芯片，可以靈敏的檢測有害化學物質(zhì)對人體基因表達的作用；GeneLogic公司的Flow-thruChip產(chǎn)品可以檢測藥物和毒物對生物體的影響，他們還建立了龐大的基因表達數(shù)據(jù)庫，可以用于藥物靶點確認和毒性預測；Syngenta公司和AstraZenecaPharma—ceuticals公司的科學家設(shè)計制作了ToxBlotarrays的DNA芯片，其新產(chǎn)品包含了所有毒理學家感興趣的基因家族和信號通路。

　　雖然生物芯片技術(shù)是一項新興的技術(shù)，但由于其巨大的應(yīng)用前景，它已成為各國工業(yè)界和學術(shù)界競相研究的熱點。隨著生物芯片制作工藝和檢測分析手段的不斷進步，可以預期在不遠的將來，生物芯片技術(shù)在藥物毒理學研究中的應(yīng)用將越來越重要。