生物芯片是在很小幾何尺度的表面積上，裝配一種或集成多種生物活性，僅用微量生理或生物采樣，即可以同時(shí)檢測(cè)和研究不同的生物細(xì)胞、生物分子和DNA的特性，以及它們之間的相互作用，獲得生命微觀活動(dòng)的規(guī)律。  

生物芯片可以分為蛋白質(zhì)芯片（生物分子芯片）、基因芯片（即DNA芯片）和芯片實(shí)驗(yàn)室等幾類，都具有集成、并行和快速檢測(cè)的優(yōu)點(diǎn)。  

生物芯片技術(shù)已成為21世紀(jì)生物醫(yī)學(xué)工程的前沿科技，生物芯片產(chǎn)業(yè)也在不斷壯大，2001年，全球生物芯片的市場(chǎng)已達(dá)170億美元，比1998年增長(zhǎng)16倍，最近5年之內(nèi)，應(yīng)用生物芯片的市場(chǎng)銷售將達(dá)到200億美元左右，2010年有可能上升為400億美元。美國(guó)近20年間在生物芯片的R&D投入約20億美元。  

新興的生物芯片技術(shù)層出不窮，生物芯片的應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷擴(kuò)展。  

蛋白質(zhì)芯片的發(fā)展經(jīng)歷了約十年的時(shí)間，現(xiàn)已出現(xiàn)了相對(duì)成熟的技術(shù)，如瑞典的BIACORE單元芯片，我國(guó)中科院力學(xué)所的多元蛋白質(zhì)光學(xué)芯片和美國(guó)的SELDI質(zhì)譜芯片等。它們的共同特點(diǎn)都是將生物分子作為配基，固定在固體芯片表面或表面微單元上，以單一、或面陣、或序列式。利用生物分子間的特異結(jié)合的自然屬性，待測(cè)分子與配基分子在芯片表面會(huì)形成生物分子復(fù)合物。然后，檢測(cè)此復(fù)合物的存在與否，達(dá)到對(duì)蛋白質(zhì)的探測(cè)、識(shí)別和純化的目的。以上不同技術(shù)的差異僅在探測(cè)方法的不同。BIACORE技術(shù)利用表面等離子體共振技術(shù)檢測(cè)芯片，進(jìn)行單一蛋白質(zhì)檢測(cè)；多元蛋白質(zhì)光學(xué)芯片是光學(xué)成象法，可以同時(shí)檢測(cè)多種混合的蛋白質(zhì)；SELDI技術(shù)則采用質(zhì)譜法，以時(shí)間順序檢測(cè)序列蛋白質(zhì)。  

蛋白質(zhì)芯片由于在基礎(chǔ)研究和技術(shù)實(shí)現(xiàn)方面尚有諸多難題，因此其商業(yè)化步子還很小，據(jù)稱美國(guó)加州Ciphergen生物系統(tǒng)公司已有產(chǎn)品投放市場(chǎng)，而英國(guó)的Cambridge  Antibody  Technology也在利用蛋白質(zhì)芯片從事研究、診斷和藥物發(fā)現(xiàn)工作。  

隨著人類基因工程的發(fā)展，基因芯片（DNA芯片）技術(shù)得到迅速的發(fā)展。DNA芯片是根據(jù)DNA雙螺旋原理而發(fā)展的核酸鏈間分子雜交的技術(shù)。DNA芯片技術(shù)可以快速分析大量的基因信息，從而使生物醫(yī)學(xué)工作者可以研究并收集基因表達(dá)和變異信息。目前國(guó)內(nèi)外已有公司生產(chǎn)并銷售的DNA芯片有兩類，一類是在芯片上原位合成待測(cè)的寡核苷酸，再與熒光標(biāo)記的DNA探針放在一起，當(dāng)DNA探針雜交到寡核苷酸陣列上后，互補(bǔ)序列通過(guò)熒光掃描確定。該寡核苷酸陣列格式可用于檢測(cè)變異，在基因中定位目標(biāo)區(qū)域，和基因表達(dá)的研究，以及確定基因功能。另一類DNA芯片利用微量點(diǎn)樣技術(shù)在芯片上制作互補(bǔ)DNA（cDNA）陣列，再與熒光標(biāo)記的DNA探針雜交。cDNA陣列格式用于快速篩選。  

基因芯片是生物芯片研究中最先實(shí)現(xiàn)商品化的產(chǎn)品。美國(guó)的Affymetrix公司是世界上最有影響的基因芯片開發(fā)制造商，已開發(fā)全套的生物芯片技術(shù)相關(guān)產(chǎn)品。Affymetrix以其擁有專利的寡聚核苷酸原位光刻合成技術(shù)，年產(chǎn)各類寡聚核苷酸基因芯片達(dá)到幾十萬(wàn)張，占據(jù)了表達(dá)譜基因芯片科研市場(chǎng)的一半以上，成為為數(shù)極少的已經(jīng)盈利的生物芯片公司。  

芯片實(shí)驗(yàn)室（LOC）為高度集成化的集樣品制備、基因擴(kuò)增、核酸標(biāo)記及檢測(cè)為一體的便攜式生物分析系統(tǒng)，它最終的目的是實(shí)現(xiàn)生化分析全過(guò)程全部集成在一片芯片上完成，從而使現(xiàn)有的許多煩瑣、費(fèi)時(shí)、不連續(xù)、不精確和難以重復(fù)的生物分析過(guò)程自動(dòng)化、連續(xù)化和微縮化，是未來(lái)生物芯片的發(fā)展方向。  

Frost＆Sullivan市場(chǎng)調(diào)查公司指出，芯片實(shí)驗(yàn)室正快速發(fā)展，其商業(yè)應(yīng)用前景非常廣闊。LOC具有精確、靈活、方便使用等優(yōu)點(diǎn)，在診斷領(lǐng)域中有很大的影響力，特別是集中式的實(shí)驗(yàn)室分析和即時(shí)檢驗(yàn)。目前，這種診斷的世界市場(chǎng)為250億美元，因此LOC有很大發(fā)展的潛力，是醫(yī)療器械中的明日之星。市場(chǎng)調(diào)研公司NanoMarkets預(yù)測(cè)，以納米器械作為醫(yī)療解決方案的技術(shù)將在2009年達(dá)到13億美元，并在2012年增加到250億美元，其中以芯片實(shí)驗(yàn)室最具發(fā)展?jié)摿�，市�?chǎng)增長(zhǎng)率最快。