新一代生物芯片

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凭借生物芯片的帮助，许多生物的基因排序已陆续被破解；此外，生物芯片的开发也朝着快速、单一化操作、大分子 量分析以及高科技方向发展。

此外，由于人类基因组 图谱的测序工作已经完成，下一阶段的生化分析技术发展重点将转向蛋白质体的鉴定工作。蛋白体是细胞受到外在环境的改变而表达出的数千种特定的蛋白质产物。这些产物的种类与细胞原有的DNA序列有着密不可分的关系，因此微阵列式的蛋白质芯片也成为下一个芯片技术研发的重点。

下面介绍两种已经完成商品化的新型生物芯片，即微流体芯片与蛋白质芯片的工作原理与基本应用。
微流体芯片

微流体芯片通常是利用电渗流驱动液体在连接各元件的微细管道间流动，电渗流也常应用在DNA测序的毛细管电泳技术中。

这种新型仪器的构造与工作原理与早期使用的电泳芯片仪相似。在大小如信用卡的芯片上，先以一般半导体元件生产过程中常用的光蚀刻方法切割出两条十字型的微细管道(宽度与深度通常为50至100微米)，然后在管道的四个末端制作微小容器槽，管道上方再用另一芯片盖上密合。

操作时先在其中一个容器槽中注入样品，然后施加电压，利用电渗流将样品引入并充满其中一个微细管道，关掉先前的电压后，再在另一垂直方向的微细管道两端施加电压，引发另一电渗流移动。两条十字型微管道交会处的小段样品受到电渗流的驱动后，在未充满样品的管道中移动。

样品在电渗流驱动下，电荷性质相异的分子会有不同的移动速率，因此样品中各个成分移动到管道末端的时间也有先后之别，故可将薄型电极片粘附在靠近管道末端的管壁上，以电化学方法进行测试；或者在覆盖上面的芯片上制作一个透明视窗，加上光源后以荧光方法进行测试。此外，也可以将样品用微细导管引出芯片外，与离子化介面装置相连，将样品转换为离子后再用质谱仪进行测试。

安捷伦(Agilent)公司的微流体芯片仪器是用电泳方法分离DNA样品后，以荧光技术进行测试。操作时只需将样品与试剂加入芯片上指定的样品容器槽中，再将芯片置入仪器内大小形状与光驱相似的插槽中，仪器会自行进行操作和检测，并自动完成数据分析。它在新药开发、临床医学检测与鉴别方面上都有很广泛的用途。

蛋白质芯片

利用微阵列芯片检测DNA片段的方法也可以应用于蛋白质的检测上。蛋白质微阵列芯片的设计与制作与基因芯片 类似，先将成千上万种蛋白质植入固定在数微米见方的格子内，检测样品中的各种蛋白质会与固定在微阵列的特定蛋白质反应。如同DNA微阵列的测试方法，样品中的蛋白质已事先采用荧光官能基做上标签以便呈现颜色，再使用显微镜放大成像后完成测试。

蛋白质之间的反应通常是利用抗体与抗原之间特殊的识别机制来完成，此与DNA片段利用各种碱基对之间特定的对应关系决定序列不同。到目前为止，科学家对于所有与导致疾病有关的蛋白质其抗原对抗体的识别反应并非都已充分了解。此外，这些抗体的合成与纯化技术也未完全成熟。因此，必须等到抗原蛋白质研究与抗体制备技术获得突破性进展后，微阵列蛋白质芯片的技术才会广泛应用于多种新药的研究中。