生物芯片产业化前景广阔
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癌症千百年来一直像一个冷面杀手,无情地夺去了无数人的生命。癌症与心脑血管疾病和意外事故一起,构成全世界人口的三大死亡因素。随着科技的发展,新的治疗方法和药物不断出现,癌症已不再是不治之症,但许多癌症初发时没有症状,一旦症状出现已到中晚期,便已错过了最佳治疗时期。因此早期诊断、早期治疗尤为重要。日前,中国科学院上海生物化学与细胞研究所胡赓熙研究员通过商业模式,与投资方合作开发出世界首个用于肿瘤诊断的生物芯片,监测准确率超过80%。这标志着我国科学家为人类健康事业做出重要贡献,并在生物芯片产业化方面取得突破性进展。
多肿瘤标志物蛋白生物芯片检测系统的研究始于1998年胡赓熙博士领导的蛋白芯片研究。从这项研究开始,胡赓熙博士领衔的课题组着手研究cDNA阵列的制备和应用技术,在1999年6月,建立了我国第一张实用“生物芯片”——含有8000个不同人类基因的cDNA阵列。同年,他们将这一手段用于肝癌研究,成功发现了300多个肝癌相关基因,为开发多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统奠定了基础。
2000年7月,他们成立了我国最早致力于临床检测用蛋白芯片研究与开发的高科技公司——上海数康生物科技有限公司,主要从事生物技术及医药领域的研发和相关的技术咨询服务。公司首期投资了2000万元建造了现代化的厂房作为生产基地。成立至今,公司已开发出三种产品,其中,第一代用于临床肿瘤联合检测的蛋白芯片——多肿瘤标志物蛋白芯片检测系统最具标志性。该系统使肿瘤因子在萌芽状态即可被发现成为可能。经多家权威医院临床验证和专家评审,2001年12月17日,国家药品监督管理局为该系统颁发新生物制品第一类证书和试生产许可证。
据不完全统计,全世界每年至少有600万人死于癌症,有近1000万人被置于死亡边缘。而在我国,每年至少有160万人被癌症夺去生命。其中死于癌症的人大多在50岁以上。据统计,我国恶性肿瘤死亡率比20年前增长了29.4%。而据世界卫生组织最新统计表明,癌症患者若能早期发现,治愈率可达80%。
过去,检测癌症的通常方法是用影像学方法,像人们熟知的X光、B超和CT等,还有就是直接手术或做病变组织的穿刺活检,但都很难对肿瘤做出早期诊断,且对人体有较大伤害。而现在,用生物芯片检测癌症,一次只需抽0.5毫升血,将一张名片大的芯片插入微电子仪器中,通过分析12种肿瘤标志物,即可在数十分钟内同时完成原发性肝癌、肺癌、胃癌、食道癌、胰腺癌、前列腺癌和乳腺癌等多种危害人类健康的恶性肿瘤普查。据介绍,该系统符合癌症早期诊断所需的条件:多指标并行诊断,以达到高灵敏度和高准确性;诊断方式能被无症状的正常人所接受;检测过程廉价、快速。对12种肿瘤标志物的联合检测,扩大了诊断范围,极大地提高了肿瘤患者的生存机会。
生物芯片技术作为20世纪90年代兴起的生物手段,利用微点阵技术将多种生物探针高密度地固定在固相基质上,从而使一些传统的生物学分析手段能够在尽量小的空间范围内,以尽量快的速度完成,达到一次实验同时检测多种疾病或分析多个生物样本的目的。生物芯片检测可以将样品反应、检测、分析等过程连续化、集成化和微型化。蛋白芯片作为生物芯片的一种,主要基于抗原抗体特异性反应的原理,它的出现,将从根本上改变临床检测的观念和效率,并为创建新的肿瘤早期检测方法提供参考方向。
据胡赓熙研究员介绍,他们已从近2000例的中老年无症状人群中发现1%-2%的人信号有异常。其中,一些对病人追踪良好的医院,能发现其中40%-50%的阳性人群为肿瘤患者,其余阳性被检者尚在追踪之中。但由于目前很多医院对于阳性被检者未能继续追踪,因此不能确定每一个阳性被检者是否患有肿瘤。为使这项技术尽早广泛应用于各家医院,上海数康生物科技有限公司希望更多的体检者能够正确地理解和配合他们的工作,毕竟,有关医院的这项服务还在“试运行”阶段。
据统计,到2001年,全世界生物芯片的市场已达170亿美元,用生物芯片进行药理遗传学和药理基因组学研究所涉及的世界药物市场每年约1800亿美元。在最近5年内,生物芯片的市场销售将达到200亿美元左右。到2005年,仅美国用于基因组研究的芯片销售额将达50亿美元,2010年有可能上升为400亿美元,这还不包括用于疾病预防及诊治和其它领域中的基因芯片,这部分基因芯片的用量预计比基因组研究还要大上百倍。因此,基因芯片及相关产业将取代微电子芯片产业,成为本世纪最大的产业。胡赓熙表示,他们将积极利用这一机遇,参与国际生物芯片市场的角逐。目前,他们首批确定的出口市场包括韩国、泰国及欧美等国家和地区。