生物芯片技术已日益成熟和完善,根据其制备原理及功能主要可分为三类:基因芯片(GeneChip)、蛋白芯片、缩微芯片实验室(Lab-on-a-chip简称LOC)。实验过程一般包括3个步骤:样品制备、生物化学反应、检测和数据分析处理。近几年,生物芯片技术在临床医学和军事医学的研究和应用中得到广泛重视。⒈基因芯片的应用:早期主要用于基因测序和突变检测。目前应用较为广泛①临床医学:在感染性疾病、遗传性疾病、优生优育和肿瘤等疾病的临床诊断,输血前供血者、受血者病原学检查等方面基因芯片具有独特的优势。可以在一张芯片上同时对多个病人进行多种疾病的检测,如对血友病、糖尿病等的检测;无需机体免疫应答反应,对病原微生物进行及早诊断,如对HIV、HBV、HCV核酸等检测,且待测样品用量少;检测病原微生物的耐药性及亚型,如对结核杆菌耐药性,HBV、HCV的亚型及变异株的检测;在以睾丸、生精细胞、附睾和精液为研究材料的男科学研究中的应用;器官移植配型,如在肾、心、肺等器官移植中的应用。血型ABO血型基因分型及应用,中国人RHD基因定型或遗传分析等。优点:极高的灵敏度和可靠性;检测成本低,自动化程度高;②药物筛选和新药开发:利用基因芯片技术寻找药物靶标,查检药物的毒性或副作用。优点:用芯片作大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验,缩短药物筛选所用的时间;③基因功能研究:应用基因芯片DNA测序、基因表达检测、基因突变性、基因功能研究、寻找新基因、单核苷酸多态性测定等研究;④环境保护:利用基因芯片可以快速检测污染微生物或有机化合物对环境、人体、动物的污染和危害,同时也能够通过大规模的筛选寻找保护基因,制备防治危害的基因工程药品、或能够治理污染源的基因产品;⑤军事:利用基因芯片开发生物战病原体检测系统,军事防疫快速检毒系统,战地救护快速检验系统。⒉蛋白芯片的应用:①临床医学应用:用于多种抗原、抗体的检测,如一滴血检测多种肿瘤抗原;受血者输血前乙肝五项、丙肝、HIV、梅毒体检筛查;器官移植配型受者筛查,血型普查;优生优育检测不孕抗体;自身免疫性疾病抗体检测等。②筛选抗体:利用蛋白芯片用于高通量筛选分离各种不同的抗体成分,或检测基因的表达和蛋白分子间的相互作用,协助寻找疾病诊断和治疗的靶分子;③研究代谢过程:蛋白芯片技术可以应用于作用物与酶相互作用的研究及代谢机制的分析;④研究疾病发病机制:用于正常细胞与病变细胞间蛋白质表达谱差异的研究,在蛋白组整体水平上研究疾病的发生机制;⑤用于寻找新药作用的靶点,有利于新药的挖掘。⒊缩微芯片实验室的应用:缩微芯片实验室具有体积小、携带方便、能同时并行检测多种生物分子的特点,在战区生物及化学毒剂的快速检测、战创伤感染病原微生物的基因诊断及伤员内脏功能损伤的早期诊断、军事野战输血等方面能发挥其独特的作用,在军事医学领域中有着潜在的巨大的应用价值。⒋生物芯片技术在临床应用的问题与前景:生物芯片目前在世界上还没有受到FDA批准,但已有不少在临床上使用。如高血压病因诊断芯片,急淋急非淋鉴别诊断芯片,地中海贫血突变点筛查芯片,肝炎病毒及亚型、变异株检查芯片,性病病原体及优生优育筛查芯片,多种肿瘤抗原筛查芯片等等。目前制约生物芯片技术在临床发展的因素主要有以下几个方面:首先生物芯片只能用于一些分子机理相对清楚的疾病,其次生物芯片成本较高、价格较高,但随着产业化的发展会改变这一切。生物芯片技术发展的最理想目标是“缩微实验室”。