生物芯片技术系列——国际知名生物芯片技术公司及其研发重点
现在全世界已有几十家公司专门从事芯片的研究和开发工作，而且已有较为成型的产品和设备问世。其中基因芯片的商业化开发相对成熟，美国的Affymetrix公司是世界上最有影响的基因芯片开发制造商。目前Affymetrix公司已开发全套的生物芯片技术相关产品，包括 研究应用系列芯片及相关试剂和试剂盒、工具数据库及芯片分析软件工具、芯片制备系列平台仪器及其零配件、扫描检测仪器、杂交反应设备、生物芯片相关技术手册及指南等。Affymetrix公司是目前全球基因芯片行业的领头羊，以其拥有专利的寡聚核苷酸原位光刻合成技术，年产各类寡聚核苷酸基因芯片达到几十万张，占据了表达谱基因芯片科研市场的一半以上，经过了将近十年的研究和开发，已经在国际上赢得了很高的盛誉，同时也成为为数极少的已经盈利的生物芯片公司。Affymetrix公司的基因芯片为寡核苷酸芯片（Oligo芯片），这种类型的芯片具有极高的特异性和灵敏度，重复性好，假阳性率非常低，是目前世界上最先进的基因芯片。此外，BioRobotics公司、Cartesian Technologies公司、TeleChem International Inc、Standford大学专长于芯片制备方法和制备系统的研发，主要从事点样制作系统的研究开发；例如GSI Lumonics公司、ScanArray System是权威的扫描仪专业供应商；美国加州的Hyseq公司拥有最快的基因分析器；帕洛阿尔托的Syntenl公司生产的芯片衡量细胞中基因的活动有效，正利用基因芯片研究前列腺癌等疾病；Incyte制药公司与Affymetrix公司：合作生产针对各种疾病的基因分析芯片供药品研究使用。除了专业的生物芯片公司之外，IT领域的传统公司近年来也开始涉足生物芯片的开发生产，如Motorola、HP、IBM、Hitachi等公司。而蛋白质芯片由于在基础研究和技术实现方面尚有诸多难题，因此其商业化步子还很小，据称美国加州Ciphergen生物系统公司已有产品投放市场，而英国的Cambridge Antibody Technology 也在利用蛋白质芯片从事研究、诊断和药物发现工作。
目前知名的十家从事生物芯片研发的公司的技术情况简要分析如下：
表 世界十大基因芯片研制单位技术情况一览
公司 阵列方法 杂交方式 检测 应用领域
Affymetrix（美国）
20-25mer探针光引导合成在1.25/5.25cm2的硅片 10000-260000个 Oligo探针与30-40个标记样品cDNA/asRNA片断 荧光 表达谱检测多态性分析诊断
Brax（英国） Oligo合成后结合于芯片上 通用芯片上100个探针与标记核酸 质谱 诊断、表达谱检测及新基因鉴定
Hyseq（美国） 500-2000ntDNA样品印刷于0.6cm2/18cm2的膜 预组装的5mer-Oligo打印于1.15的玻璃片 64/55000个样品cDNA点与8000/300个7mer探针
通用1024个Oligo点探测10kbcDNA样品，加标记的5mer探针和连接酶 同位素 诊断、表达谱检测、多态性分析、新基因鉴定及大规模测序
Incyte Pharmaceticals （美国）
压电打印PCR产物或芯片上合成Oligos 1000最终可达10000个Oligo/PCR片断与标记RNA 荧光/同位素 表达检谱测多态性分析诊断
Incyte Pharmaceticals （美国）
压电打印PCR产物或芯片上合成Oligos 1000最终可达10000个Oligo/PCR片断与标记RNA 荧光/同位素 表达检谱测多态性分析诊断
Molecular dynamics（美国）
500-5000nt的cDNA用笔打印于10 cm2玻璃片 10000个cDNA点与200-400nt标记cDNA 荧光 新基因鉴定 表达谱检测
Nanogen （美国）
预组装的20mer的探针俘获于电活化芯片位点 25/64/100/400/最终10000个Oligo点与200-400nt标记cDNA 荧光 诊断及短的重复序列鉴定
Protogene Lab （美国）
通过打印于表面张力阵列将40-50mer Oligo合成于9 cm2玻璃片 8000个Oligo点与200-400nt标记核酸样品 荧光 表达谱检测 多态性分析
Sequenom (德国，美国)
20-25mer探针合成后打印成阵列 250点，激光解吸-质谱分析 质谱 新基因鉴定
诊断及作图
Synteni （美国）
500-5000nt cDNA用滴头打印于4 cm2的玻璃片 10000个cDNA点与200标记cDNA 荧光 新基因鉴定 表达谱检测
德国癌症研究所（德国） 约1000个PNA合成于8×10 cm2的芯片 荧光/质谱 表达谱检测及诊断
研究中，我们对国际上知名的43家生物芯片公司的主要从业领域进行了统计（注：有的公司经营多种业务），发现从事分析软件的实际与开发的公司是数量最多的，其次是扫描仪的生产与制造，两者的总和占生物芯片总业务的占30.5%。可见，目前国际上生物芯片开发的热点是数据/信号的检测获得与分析，这与前面的专利分析结果是一致的。
表 世界知名生物芯片公司及研制单位的技术专长等情况一览
从业领域 公司数量
分析软件29
扫描仪17
点样机14
表达阵列14
杂交溶液14
芯片制作12
接触点样12
样品处理设备及试剂11
基因表达分析11
客户定制芯片11
标记探针或其他10
完整的杂交系统9
独立的杂交系统9
突变检测7
基因型分析6
cDNA库5非接触点样4
DNA测序2
来源:上海情报服务平台
现在全世界已有几十家公司专门从事芯片的研究和开发工作，而且已有较为成型的产品和设备问世。其中基因芯片的商业化开发相对成熟，美国的Affymetrix公司是世界上最有影响的基因芯片开发制造商。目前Affymetrix公司已开发全套的生物芯片技术相关产品，包括 研究应用系列芯片及相关试剂和试剂盒、工具数据库及芯片分析软件工具、芯片制备系列平台仪器及其零配件、扫描检测仪器、杂交反应设备、生物芯片相关技术手册及指南等。Affymetrix公司是目前全球基因芯片行业的领头羊，以其拥有专利的寡聚核苷酸原位光刻合成技术，年产各类寡聚核苷酸基因芯片达到几十万张，占据了表达谱基因芯片科研市场的一半以上，经过了将近十年的研究和开发，已经在国际上赢得了很高的盛誉，同时也成为为数极少的已经盈利的生物芯片公司。Affymetrix公司的基因芯片为寡核苷酸芯片（Oligo芯片），这种类型的芯片具有极高的特异性和灵敏度，重复性好，假阳性率非常低，是目前世界上最先进的基因芯片。此外，BioRobotics公司、Cartesian Technologies公司、TeleChem International Inc、Standford大学专长于芯片制备方法和制备系统的研发，主要从事点样制作系统的研究开发；例如GSI Lumonics公司、ScanArray System是权威的扫描仪专业供应商；美国加州的Hyseq公司拥有最快的基因分析器；帕洛阿尔托的Syntenl公司生产的芯片衡量细胞中基因的活动有效，正利用基因芯片研究前列腺癌等疾病；Incyte制药公司与Affymetrix公司：合作生产针对各种疾病的基因分析芯片供药品研究使用。除了专业的生物芯片公司之外，IT领域的传统公司近年来也开始涉足生物芯片的开发生产，如Motorola、HP、IBM、Hitachi等公司。而蛋白质芯片由于在基础研究和技术实现方面尚有诸多难题，因此其商业化步子还很小，据称美国加州Ciphergen生物系统公司已有产品投放市场，而英国的Cambridge Antibody Technology 也在利用蛋白质芯片从事研究、诊断和药物发现工作。
目前知名的十家从事生物芯片研发的公司的技术情况简要分析如下：
表 世界十大基因芯片研制单位技术情况一览
公司 阵列方法 杂交方式 检测 应用领域
Affymetrix（美国）
20-25mer探针光引导合成在1.25/5.25cm2的硅片 10000-260000个 Oligo探针与30-40个标记样品cDNA/asRNA片断 荧光 表达谱检测多态性分析诊断
Brax（英国） Oligo合成后结合于芯片上 通用芯片上100个探针与标记核酸 质谱 诊断、表达谱检测及新基因鉴定
Hyseq（美国） 500-2000ntDNA样品印刷于0.6cm2/18cm2的膜 预组装的5mer-Oligo打印于1.15的玻璃片 64/55000个样品cDNA点与8000/300个7mer探针
通用1024个Oligo点探测10kbcDNA样品，加标记的5mer探针和连接酶 同位素 诊断、表达谱检测、多态性分析、新基因鉴定及大规模测序
Incyte Pharmaceticals （美国）
压电打印PCR产物或芯片上合成Oligos 1000最终可达10000个Oligo/PCR片断与标记RNA 荧光/同位素 表达检谱测多态性分析诊断
Incyte Pharmaceticals （美国）
压电打印PCR产物或芯片上合成Oligos 1000最终可达10000个Oligo/PCR片断与标记RNA 荧光/同位素 表达检谱测多态性分析诊断
Molecular dynamics（美国）
500-5000nt的cDNA用笔打印于10 cm2玻璃片 10000个cDNA点与200-400nt标记cDNA 荧光 新基因鉴定 表达谱检测
Nanogen （美国）
预组装的20mer的探针俘获于电活化芯片位点 25/64/100/400/最终10000个Oligo点与200-400nt标记cDNA 荧光 诊断及短的重复序列鉴定
Protogene Lab （美国）
通过打印于表面张力阵列将40-50mer Oligo合成于9 cm2玻璃片 8000个Oligo点与200-400nt标记核酸样品 荧光 表达谱检测 多态性分析
Sequenom (德国，美国)
20-25mer探针合成后打印成阵列 250点，激光解吸-质谱分析 质谱 新基因鉴定
诊断及作图
Synteni （美国）
500-5000nt cDNA用滴头打印于4 cm2的玻璃片 10000个cDNA点与200标记cDNA 荧光 新基因鉴定 表达谱检测
德国癌症研究所（德国） 约1000个PNA合成于8×10 cm2的芯片 荧光/质谱 表达谱检测及诊断
研究中，我们对国际上知名的43家生物芯片公司的主要从业领域进行了统计（注：有的公司经营多种业务），发现从事分析软件的实际与开发的公司是数量最多的，其次是扫描仪的生产与制造，两者的总和占生物芯片总业务的占30.5%。可见，目前国际上生物芯片开发的热点是数据/信号的检测获得与分析，这与前面的专利分析结果是一致的。
表 世界知名生物芯片公司及研制单位的技术专长等情况一览
从业领域 公司数量
分析软件29
扫描仪17
点样机14
表达阵列14
杂交溶液14
芯片制作12
接触点样12
样品处理设备及试剂11
基因表达分析11
客户定制芯片11
标记探针或其他10
完整的杂交系统9
独立的杂交系统9
突变检测7
基因型分析6
cDNA库5非接触点样4
DNA测序2
来源:上海情报服务平台
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