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投票网址 /static/xmpj.asp 发明创新大赛报名表 作 品 简 介 （限300字内） 聚合酶链式反应（PCR）基因芯片从设计思想到检测仪器都不同于国内外流行方式。可广泛应用于临床疾病诊断，生物制药，农业，环境保护。目前其他类型的基因芯片主要依据的是分子杂交的原理，需严格控制反应时的温度变化，有重复性，敏感性和特异性的缺陷。而且人体内需要检测的基因往往含量极低，通常需要先一步扩增基因，再与芯片上的分子杂交，操作复杂。PCR基因芯片是在体积很小的芯片上加入一份标本后，可同时进行多种PCR，将上千种基因分别扩增数百万倍，从而鉴定多种基因变异，还可定量检测基因的数量（癌基因可代表癌细胞数）。同时研制了配套的PCR基因芯片检测仪。PCR基因芯片正在成为一项流行的基本技术，初期产值可达18亿元。有望打开世界市场。 参赛单位公章或参赛个人签字： 发明创新报告书 作品名称 聚合酶链式反应（PCR）基因芯片 参赛号码 参赛单位/人(签字或盖公章) 北京大学第一医院 主要完成人 （前三位） 朱平 北大工学院 张大成 北大微电子 毕树生 北航 作品类别 专利■ 软件□ 科技创新方案□ 科技应用论文□ 其他□ 参赛主题 节约能源□ 优化环境□ 城市建设□ 交通安全□ 其他□ 技术领域 电子信息□ 生物医药□ 材料□ 机械□ 能源环保□ 其它□ 专利 情况 专利号 Z7 申请日期 2001．2．21 公告号 授权日期 2004．4．28 发明■　实用新型□ 外观设计□ 职务发明 是■ 否□ 参 赛 作 品 摘 要 （内容包括：结构特征、工作原理，突出创新点、使用前景，对推动社会发展和人民生活改善的作用.限2000字内，可以加页） 聚合酶链式反应（PCR）基因芯片从设计思想到检测仪器都不同于国内外流行方式。可广泛应用于临床疾病诊断，生物制药，农业，环境保护。PCR基因芯片已经获得国家发明专利项目（专利7）。 基因芯片的目标是发展一种快速、并行、多样化、微型化、自动化和高度信息化的微量分析技术。目前多数基因芯片的主要技术都是依据分子杂交的方法原理，由于必需严格控制反应时的温度变化，所以容易造成重复性，敏感性和特异性缺陷。此外，限制临床和其他实际应用的最主要的瓶颈是，许多需要检测的体内和环境样本基因含量极低，例如检测病原微生物等的基因，通常需要先用一步实验做PCR扩增，再与基因芯片上的分子杂交。而既然目前已经可以直接做第一步实验就得知基因变化，再进行繁琐而且昂贵的基因芯片测定获得的好处就有限了。PCR基因芯片正是着眼于解决这些问题，一次完成全部实验。分子杂交型芯片更适合于检测基因的表达，不易检测基因组DNA的基因的重排、突变和缺失。而大多数疾病尤其是肿瘤主要基因变异是基因的重排、缺失和突变，而非基因表达的强弱。PCR基因芯片首创一种不同于目前国内外流行方式新型的基因芯片和相关的一套检测仪器，人体健康、疾病防治、农业生产、制药工业以及环境生物污染检测，都可以开发相应的PCR基因芯片产品。 PCR基因芯片是用机械手将已知致病基因的反应引物在载体上有序、高密度排列，制成相对封闭的微反应室；取少量标本（如血细胞）加入反应液变性，或者直接用反应液将基因组DNA标本稀释，注入基因芯片上预留的加样孔进行反应。PCR基因芯片在本项目研制的PCR基因芯片检测仪内反应约1小时，用计算机分析并显示该标本基因组DNA中数百种基因的检测结果。整个反应过程在封闭环境中进行。这个过程可以直接检测标本中是否含有疾病或者其他相关基因，不仅灵敏度高，具有特异性，而且还可以对基因表达进行定量分析。在疾病分析时，阳性结果可以直接用于确诊相应的疾病，不易出现假阳性和漏诊。从而可以鉴定生物基因组中的各种基因变异，可定量检测基因（如癌细胞）的数量。适用于临床肿瘤和遗传性疾病的鉴定，人类基因组分析，动植物基因变异筛选，各种病原微生物鉴定。可充分满足临床疾病诊断的迫切需要。 本项目在PCR基因芯片的前期开发过程中，主要设计了两种PCR基因芯片的应用类型，一种事先置入大量不同的基因组DNA标本来检测一个基因，将1000例代表北京地区正常分娩的胎儿脐带血DNA置于PCR基因芯片，用于了解北京地区人群的基因分布（单核苷酸多态性）的遗传特征，对于了解疾病易感性，流行病发病规律和遗传病的筛查都有重要意义；另一种事先置入大量不同引物来检测一份病例标本的基因变化，如用检测淋巴瘤和白血病融合基因等方面。PCR基因芯片（图1）包括：白血病（急性白血病，慢性白血病，骨髓增殖病）诊断PCR基因芯片， HLA配型（骨髓、器官移植，亲子鉴定）PCR基因芯片。进一步研制的PCR基因芯片肿瘤（淋巴瘤，