邱 實(shí)，劉 芳，袁曉紅，馬麗萍，董慶利，李浩林，劉 程，劉 箐,

蛋白芯片應(yīng)用研究進(jìn)展

邱 實(shí)1，劉 芳2，袁曉紅3，馬麗萍3，董慶利1，李浩林1，劉 程1，劉 箐1,*

（1.上海理工大學(xué)醫(yī)療器械與食品學(xué)院，上海 200093；2.甘肅出入境檢驗(yàn)檢疫局國(guó)際旅行衛(wèi)生保健中心，甘肅 蘭州 700030；3.余姚市食品檢驗(yàn)檢測(cè)中心，浙江 余姚 315400）

蛋白芯片作為一種快速、簡(jiǎn)便、高通量分析檢測(cè)技術(shù)，近年來(lái)在食品檢驗(yàn)、蛋白質(zhì)組學(xué)、疾病診斷、藥物篩選、農(nóng)林畜牧業(yè)以及司法鑒定等領(lǐng)域應(yīng)用日漸增多。本文簡(jiǎn)述蛋白芯片的應(yīng)用、存在的問(wèn)題和未來(lái)發(fā)展前景。

蛋白芯片；生物芯片；高通量檢測(cè)；食品檢驗(yàn)

生物芯片技術(shù)是20世紀(jì)90年代初發(fā)展起來(lái)的一種高通量、大規(guī)模并行分析檢測(cè)技術(shù)，曾被《Science》雜志兩度評(píng)為年度十大科技突破之一，它是利用分子間特異相互作用的原理，將多種技術(shù)（如生物化學(xué)、微加工、微電子、計(jì)算機(jī)等）融為一體的一項(xiàng)分析檢測(cè)技術(shù)[1-2]。與傳統(tǒng)分析檢測(cè)方法所不同的是，它形成的微陣列使生化分析反應(yīng)過(guò)程高度集成于某一載體之上，高通量地分析檢測(cè)成百上千種DNA、RNA、多肽、蛋白質(zhì)等分子。目前常見(jiàn)的生物芯片有：基因芯片、蛋白芯片、糖芯片以及其他小分子生物芯片。

在基因組學(xué)的研究背景下，為了滿足人類(lèi)對(duì)數(shù)以萬(wàn)計(jì)基因功能的大規(guī)模研究，基因芯片應(yīng)運(yùn)而生。基因芯片是依據(jù)堿基互補(bǔ)配對(duì)原則，將大量已知序列的核酸探針高密度有序固定于某一載體表面，從而對(duì)待檢樣品中大量核酸成分進(jìn)行分析檢測(cè)的技術(shù)，其高通量、快速、簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)滿足了人們對(duì)基因的大規(guī)模分析檢測(cè)的需求。目前，基因芯片主要應(yīng)用于基因表達(dá)檢測(cè)、雜交測(cè)序、疾病預(yù)測(cè)和診斷等領(lǐng)域。但是，基因水平上的研究只能初步了解基因表達(dá)產(chǎn)物的變化，而作為直接影響生命活動(dòng)變化的蛋白質(zhì)則需要經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)錄、翻譯、加工等多個(gè)調(diào)控步驟才能形成，所以對(duì)其功能和結(jié)構(gòu)的研究將具有重大的科學(xué)意義[3]。隨著蛋白組學(xué)研究的興起，如同起初對(duì)基因組學(xué)的研究一樣，在利用傳統(tǒng)方法對(duì)蛋白質(zhì)組功能進(jìn)行分析研究時(shí)，同樣遇到了現(xiàn)有技術(shù)耗時(shí)、繁瑣、通量低等一系列問(wèn)題。在彌補(bǔ)這些研究方法缺陷時(shí)，人們自然而然地模仿了基因芯片的原理，從而研制出了蛋白芯片。蛋白芯片是將各種蛋白質(zhì)（如抗原、抗體）、多肽以及受體、配體等有序固定于某一載體（如濾膜、凝膠、玻片、納米微珠和微孔板）之上，以分析檢測(cè)樣品中能與之特異相互作用的成分。與基因芯片一樣，其具有快速、簡(jiǎn)便、高通量等優(yōu)點(diǎn)，基本滿足了現(xiàn)階段人們對(duì)蛋白質(zhì)組學(xué)的分析研究。雖然蛋白芯片是在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究背景下產(chǎn)生的，但其應(yīng)用不僅僅只局限于蛋白質(zhì)組學(xué)。凡是有關(guān)抗體-抗原、蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)、蛋白質(zhì)-核酸、蛋白質(zhì)-脂類(lèi)、蛋白質(zhì)-小分子以及酶與底物相互作用的研究中，蛋白芯片技術(shù)均有其獨(dú)特的用途[4]（圖1）。隨著蛋白芯片技術(shù)的日漸成熟，利用蛋白芯片的原理和特點(diǎn)，人們創(chuàng)造性地延伸了其多種應(yīng)用領(lǐng)域，如食品檢驗(yàn)、疾病診斷、藥物篩選、農(nóng)林畜牧業(yè)、司法鑒定等領(lǐng)域。以下就蛋白芯片在這些領(lǐng)域的研究與應(yīng)用作簡(jiǎn)要概述。

圖1 不同種類(lèi)蛋白芯片的原理示意圖[4]Fig.1 Schematic diagram of different types of protein chips[4]

1 蛋白芯片的應(yīng)用

1.1 蛋白芯片在食品檢驗(yàn)中的應(yīng)用

目前，食品中有毒有害物質(zhì)的檢測(cè)主要是利用昂貴的分析儀器、繁瑣的傳統(tǒng)方法來(lái)進(jìn)行，這不僅需要專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)人員及實(shí)驗(yàn)室，而且也大大增加了檢測(cè)成本，所以快速、準(zhǔn)確、多指標(biāo)、低成本的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)方法是目前市場(chǎng)上迫切需要的，而蛋白芯片技術(shù)正滿足了這些需求。其具體應(yīng)用表現(xiàn)在農(nóng)獸藥殘留的檢測(cè)、食源性致病微生物的檢測(cè)以及轉(zhuǎn)基因食品的檢測(cè)等。

在農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)方面，北京博奧生物芯片有限公司于2005年就已開(kāi)發(fā)了世界上第一套食品中獸藥殘留檢測(cè)體系，可對(duì)多種食品樣品中的4 種獸藥進(jìn)行半定量并行檢測(cè)，與傳統(tǒng)方法對(duì)比，結(jié)果具有較高的一致性，且具有快速、準(zhǔn)確率高、前處理簡(jiǎn)單、可同時(shí)并行檢測(cè)多種獸藥殘留等優(yōu)點(diǎn)[5]；2010年，劉楠等[6]建立了一種可同時(shí)檢測(cè)4 種獸藥（氯霉素、克倫特羅、雌二醇、泰樂(lè)菌素）和3 種農(nóng)藥（阿特拉津、吡蟲(chóng)啉、甲萘威）的高通量懸浮蛋白芯片技術(shù)，在對(duì)含有多種靶標(biāo)物質(zhì)的不同盲樣進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)濃度值與實(shí)際濃度值相對(duì)偏差較小，整個(gè)檢測(cè)過(guò)程只需1～2 h；在食源性致病微生物檢測(cè)方面，2008年，Choi等[7]將大腸桿菌O157∶H7（Escherichia coli O157∶H7），鼠傷寒沙門(mén)氏菌（Salmonella typhimurium），小腸結(jié)腸炎耶爾森氏菌（Yersinia enterocolitica），嗜肺軍團(tuán)菌（Legionella pneumophila）的各自抗體固定在經(jīng)過(guò)G蛋白（G-protein）修飾的基片上制成蛋白芯片，在對(duì)樣本的檢測(cè)中，E. coli O157∶H7的檢測(cè)下限可達(dá)102CFU/mL，動(dòng)態(tài)線性范圍在102～107CFU/mL之間；2009年，路浩[8]建立了一種可同時(shí)檢測(cè)3 種致病菌、2 種病毒及2 種毒素的蛋白芯片技術(shù)，在對(duì)奶樣、土樣、水樣的檢測(cè)中，致病菌的檢測(cè)下限達(dá)103CFU/mL，病毒和毒素的檢測(cè)下限達(dá)μg/mL級(jí)別，檢測(cè)周期僅為2 h；在轉(zhuǎn)基因食品檢測(cè)中，蛋白芯片可直接檢測(cè)轉(zhuǎn)基因食品中外源基因表達(dá)出的蛋白質(zhì)，2011年，汪琳等[9]建立了可同時(shí)檢 測(cè)3 種轉(zhuǎn)基因成分的蛋白芯片技術(shù)，在對(duì)已知標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行單獨(dú)和混合檢測(cè)時(shí)，檢測(cè)下限可達(dá)到ng/mL級(jí)，且具有較高的特異性。

可見(jiàn)，在食品安全檢測(cè)方面，蛋白芯片法與傳統(tǒng)的食品檢測(cè)方法（如聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)（polymerase chain reaction，PCR）、酶聯(lián)免疫反應(yīng)（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、高效液相色譜法等）相比，具有高通量、快速、簡(jiǎn)便、所需樣本量少等特點(diǎn)，但因其技術(shù)發(fā)展不成熟，不具有準(zhǔn)確率高、重復(fù)性好、檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范統(tǒng)一等傳統(tǒng)檢測(cè)法所具有的優(yōu)勢(shì)。

1.2 蛋白芯片在蛋白質(zhì)組學(xué)中的應(yīng)用

蛋白質(zhì)組系指一個(gè)基因組、一種細(xì)胞、一個(gè)組織、甚至是一個(gè)生物體在某一特定的階段內(nèi)所表達(dá)的全套蛋白質(zhì)[10]。在對(duì)蛋白質(zhì)組中大量蛋白質(zhì)分析研究的過(guò)程中，人們依據(jù)高通量、快速、簡(jiǎn)便等需求，開(kāi)發(fā)出了蛋白芯片技術(shù)，所以蛋白芯片最初是在蛋白質(zhì)組學(xué)研究中應(yīng)用開(kāi)來(lái)的[11]，其在這一領(lǐng)域的主要應(yīng)用體現(xiàn)在兩個(gè)方面：1）蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)及小分子相互作用圖譜的研究；2）蛋白表達(dá)譜的建立[12]。

在蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)及小分子相互作用圖譜的研究中，科研工作者運(yùn)用高通量蛋白芯片技術(shù)，對(duì)酵母菌蛋白質(zhì)組有了一個(gè)較深的研究[13]，而這些研究是傳統(tǒng)方法短期內(nèi)不能完成的。如2005年，Ptacek等[14]利用蛋白芯片技術(shù)研究了與酵母激酶相互作用的蛋白質(zhì)，其中涉及到1 325 個(gè)不同的蛋白質(zhì)，確定了4 000多個(gè)磷酸化反應(yīng)，繪制出第一代酵母磷酸化圖譜。當(dāng)前，蛋白芯片在蛋白組學(xué)領(lǐng)域的研究日趨活躍，2013年，高偉等[15]利用蛋白芯片技術(shù)探究了抑制鈉氫交換蛋白1（Na+/H+exchanger 1，NHE1）后血管生成因子表達(dá)的變化，并用實(shí)時(shí)定量PCR驗(yàn)證NHE1抑制后白細(xì)胞介素-8（interleukin-8，IL-8）的表達(dá)水平，結(jié)果表明NHE1抑制后K562人白血病細(xì)胞中IL-8的表達(dá)出現(xiàn)顯著地下調(diào)；2013年，Chen Zhijian等[16]通過(guò)蛋白芯片研究了人類(lèi)B淋巴細(xì)胞暴露于1.8 GHz GSM射頻電磁輻射下24 h內(nèi)蛋白質(zhì)表達(dá)的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)有27 種蛋白質(zhì)有差異性表達(dá)，而這些蛋白質(zhì)與DNA損傷修復(fù)、細(xì)胞凋亡、腫瘤發(fā)生以及細(xì)胞增殖有關(guān)，有助于解釋射頻電磁輻射在DNA損傷修復(fù)和細(xì)胞凋亡中的生物學(xué)效應(yīng)。蛋白芯片不僅可以應(yīng)用于蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)及其他小分子相互作用圖譜的研究，同時(shí)在蛋白質(zhì)表達(dá)譜建立的研究中也有廣泛應(yīng)用。在人類(lèi)蛋白質(zhì)組的研究中，通過(guò)監(jiān)測(cè)人體內(nèi)一系列蛋白質(zhì)表達(dá)水平及特征的變化，可判定人體的細(xì)胞及組織是否處于疾病的狀態(tài)下，為篩選出人類(lèi)疾病的生物標(biāo)志物及確定臨床診斷指標(biāo)提供了便捷的方法。2011年，程亞偉等[17]通過(guò)運(yùn)用蛋白芯片技術(shù)比較了慢性腎衰（chronic renal failure，CRF）患者與正常人群舌苔上清液中蛋白表達(dá)譜的差異，并建立了CRF預(yù)測(cè)模型，結(jié)果表明有7 個(gè)差異質(zhì)譜峰組成的蛋 白質(zhì)可作為慢性腎衰的生物標(biāo)志物；2009年，Han等[18]利用蛋白芯片技術(shù)，對(duì)肺癌患者和健康人群血清中蛋白表達(dá)譜進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)在肺癌患者血清中有6 種蛋白質(zhì)出現(xiàn)了明顯下調(diào)現(xiàn)象，并以這6 種蛋白質(zhì)作為肺癌標(biāo)志物進(jìn)行了樣本盲測(cè)，近一步說(shuō)明了該6 種蛋白質(zhì)可作為肺癌的生物標(biāo)志物；2010年，胡朝軍等[19]通過(guò)運(yùn)用蛋白芯片（包含17 718 個(gè)人類(lèi)基因編碼蛋白，共38 400 個(gè)蛋白點(diǎn)）技術(shù)，篩選出4 個(gè)差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義的原發(fā)性膽汁性肝硬化（primary biliary cirrhosis，PBC）血清標(biāo)志物，可作為一種快速全面篩選診斷PBC標(biāo)志物的技術(shù)。由此可見(jiàn)，在篩選生物標(biāo)志物 這種大規(guī)模的蛋白質(zhì)分析研究當(dāng)中，蛋白芯片以其高通量、快速、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)受到了研究者廣泛地青睞。而在模式動(dòng)物蛋白表達(dá)譜分析研究中，蛋白芯片亦可運(yùn)用其中。2011年，張瑩等[20]運(yùn)用蛋白芯片技術(shù)比較了胎鼠神經(jīng)干細(xì)胞（neural stem cells，NSCs）在不同劑量葉酸作用下的蛋白質(zhì)表達(dá)譜的差異，結(jié)果表明每張蛋白芯片上均捕獲到102 個(gè)蛋白點(diǎn)，篩選出4 種具有顯著性差異（P＜0.05）的蛋白質(zhì)，初步斷定了胎鼠NSCs的凋亡與這些蛋白質(zhì)有關(guān)。

總之，在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究中，可以采用傳統(tǒng)方法如雙向凝膠電泳技術(shù)、高效液相色譜技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)來(lái)進(jìn)行分析研究，其優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)體系成熟規(guī)范、可將細(xì)胞或體液等樣品中絕大部分蛋白質(zhì)分離出來(lái)、可給出蛋白質(zhì)的序列和構(gòu)型，缺點(diǎn)是對(duì)于極酸、極堿蛋白質(zhì)，極大、極小蛋白質(zhì)，疏水性及低豐度的蛋白質(zhì)難以分離并且通量較低、繁瑣、耗時(shí)，限制了后續(xù)的研究。而具有高通量、快速、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)的蛋白芯片技術(shù)，正彌補(bǔ)了傳統(tǒng)方法的缺陷，為大規(guī)模分析檢測(cè)蛋白質(zhì)提供了一個(gè)高通量的平臺(tái)，并且其還具有可檢出低豐度蛋白質(zhì)、檢測(cè)不受蛋白質(zhì)的酸堿性及疏水性的影響、所需樣本量少、可直接采用血清、體液等粗生物樣品檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)，但無(wú)法給出蛋白質(zhì)的序列及構(gòu)型、高豐度蛋白質(zhì)易于對(duì)低豐度蛋白質(zhì)的檢測(cè)結(jié)果造成影響、檢測(cè)成本高、技術(shù)體系不統(tǒng)一規(guī)范等缺點(diǎn)同樣也限制其發(fā)展速度。

1.3 蛋白芯片在疾病診斷中的應(yīng)用

人體的某些疾?。ㄈ绨┌Y、自身免疫性疾病等）在發(fā)生的同時(shí)會(huì)伴隨著特定的生物標(biāo)志物表達(dá)的變化，因此可利用蛋白芯片對(duì)這種變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，從而進(jìn)行疾病的研究與診斷。目前，蛋白芯片已在癌癥、自身免疫性疾病、心血管疾病、肥胖等疾病中有所研究與應(yīng)用，尤其是在腫瘤標(biāo)志物的篩選與確定中已廣泛的應(yīng)用開(kāi)來(lái)[21]。

在癌癥預(yù)測(cè)與診斷方面，2011年，Cai Shaoyu等[22]開(kāi)發(fā)了一種基于磁性弛豫開(kāi)關(guān)技術(shù)的蛋白芯片，并用該芯片檢測(cè)前列腺癌特異性標(biāo)志物PSA（prostate specific antigen），其檢測(cè)線性濃度范圍為17.3～43.2 ng/mL，最低檢測(cè)限可 達(dá)13.7 ng/mL。雖然腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)已成為癌癥常規(guī)診斷的一種方法，但單一腫瘤標(biāo)志物的檢測(cè)陽(yáng)性率低、特異性弱，對(duì)癌癥的早期檢出率不高。所以，目前常采用多腫瘤標(biāo)志物聯(lián)合檢測(cè)的方法來(lái)提高癌癥的檢出率，而傳統(tǒng)方法的繁瑣、費(fèi)時(shí)、低效等缺點(diǎn)阻礙了聯(lián)合檢測(cè)的應(yīng)用，蛋白芯片技術(shù)以其高效、簡(jiǎn)便、低成本等優(yōu)點(diǎn)推動(dòng)了聯(lián)合檢測(cè)在這一領(lǐng)域的應(yīng)用發(fā)展。2013年，Yang Zhugen等[23]將大腸癌的4 種生物標(biāo)志物的抗體固定于三維結(jié)構(gòu)化的玻片上，構(gòu)建了可檢測(cè)大腸癌的蛋白芯片，并考察了3 種不同表面功能基團(tuán)修飾對(duì)蛋白質(zhì)固定能力的影響，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)基片的表面能、空間位阻、點(diǎn)樣緩沖液的pH值對(duì)蛋白 質(zhì)的固定有很大的影響；2013年，王文濤等[24]通過(guò)在醛基化修飾的玻片上固定肺癌標(biāo)志物捕獲抗體，并用檢測(cè)抗體制備了納米金探針，構(gòu)建了可檢測(cè)肺癌標(biāo)志物的蛋白芯片，該芯片可同時(shí)檢測(cè)2 種腫瘤標(biāo)志物，檢測(cè)時(shí)間只需1 h，其中癌胚抗原（carcino-embryonic antigen，CEA）的檢測(cè)限可達(dá)45 pg/mL、CYFRA21-1（細(xì)胞角蛋白19的可溶性片段）為90 pg/mL，其結(jié)果可由肉眼或顯微鏡直接觀察得出，滿足了檢測(cè)結(jié)果可視化的需求?？梢?jiàn)，運(yùn)用蛋白芯片檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物與傳統(tǒng)方法（如ELISA法）相比，檢測(cè)通量、靈敏度均有所提高，并且蛋白芯片檢測(cè)法具有快速、便攜、成本低和操作簡(jiǎn)單等特點(diǎn)，在癌癥的臨床檢測(cè)中具有極大的應(yīng)用前景。表1統(tǒng)計(jì)了近幾年蛋白芯片在癌癥診斷中應(yīng)用的實(shí)例。蛋白芯片技術(shù)不僅可應(yīng)用于癌癥的診斷，在自身免疫性疾病的診斷中也有其身影。自身免疫性疾病是指機(jī)體對(duì)自身抗原發(fā)生免疫反應(yīng)而導(dǎo)致自身組織受損所引起的疾病[25]，常見(jiàn)的有系統(tǒng)性紅斑狼瘡、類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎等，因其在機(jī)體內(nèi)產(chǎn)生自身抗體，所以病人血清中常有較高的自身抗體檢出。根據(jù)這一特點(diǎn)，可以利用蛋白芯片技術(shù)對(duì)自身免疫性疾病進(jìn)行研究與診斷。2012年，Huang Wei等[26]在對(duì)系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病的研究中，將人類(lèi)的5 011 種蛋白質(zhì)固定在基片上，制成蛋白芯片，通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了1 種新的與系統(tǒng)性紅斑狼瘡疾病有關(guān)的自身抗原；2013年，Lin Mingwei等[27]構(gòu)建了可檢測(cè)系統(tǒng)性紅斑狼瘡的蛋白芯片，該蛋白芯片基于不同生物標(biāo)志物表達(dá)情況的不同可較靈敏地將系統(tǒng)性紅斑狼瘡患者與健康人群區(qū)分開(kāi)來(lái)；2009年，劉鏡光等[28]應(yīng)用風(fēng)濕病自身抗體蛋白芯片對(duì)375 份臨床樣本進(jìn)行5 種指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)，通過(guò)與經(jīng)典的檢測(cè)方法（免疫比濁法、ELISA法和免疫熒光法）對(duì)比，表明該蛋白芯片具有較好的一致性（P＞0.05），且具有快速、便攜、準(zhǔn)確率高、特異性強(qiáng)和操作簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn)。近年來(lái)，蛋白芯片在疾病研究與診斷中的應(yīng)用不斷拓展，有研究表明人體內(nèi)瘦蛋白（leptin，LP）與肥胖疾病有關(guān)，2009年，Lee等[29]通過(guò)運(yùn)用浸蘸筆納米加工刻蝕技術(shù)（dip pen nanolithography，DPN）制作的蛋白芯片，對(duì)人體血清內(nèi)LP進(jìn)行定量檢測(cè)，其檢測(cè)下限可達(dá)100 zmol/L，而傳統(tǒng)的ELISA試劑盒檢測(cè)下限只有1.95 pmol/L，且該芯片具有所需檢測(cè)樣本量少、分析速度快等優(yōu)點(diǎn)，但該芯片的基片制作速度緩慢，因此阻礙了其應(yīng)用推廣；而利用NanoeNabler?表面成型技術(shù)制作基片的速度比DPN技術(shù)制作基片的速度要快近2 000 倍，2010年，Islam等[30]就通過(guò)利用該技術(shù)制作了一種新型的納米陣列蛋白芯片，用其來(lái)檢測(cè)與人心血管疾病有關(guān)的C-反應(yīng)蛋白（C-reactive protein，CRP），結(jié)果表明該蛋白芯片檢測(cè)下限可達(dá)到50 zmol/L，與傳統(tǒng)ELISA法相比，檢測(cè)靈敏度提高了6×106倍，可檢出CRP的單分子，且有很寬的線性范圍（50 zmol/L～1 fmol/L）；β2-微球蛋白可作為腎小球和腎小管功能是否處于健康狀態(tài)的一個(gè)指標(biāo)，在腎病的臨床檢測(cè)中具有一定的意義，2013年，Moschallski等[31]將β2-微球蛋白的抗體固定于三維水凝膠中，構(gòu)建了可檢測(cè)β2-微球蛋白的蛋白芯片，該蛋白芯片具有良好的檢測(cè)線性范圍，可從mg/mL到μg/mL；2013年，Gagni等[32]構(gòu)建了可檢測(cè)阿爾茲海默病生物標(biāo)志物Aβ42的蛋白芯片，該蛋白芯片具有檢測(cè)樣本少、檢測(cè)周期短等特點(diǎn)，且最低檢測(cè)下限可達(dá)73 pg/mL。

表1 蛋白芯片在癌癥診斷中的應(yīng)用Table 1 Applications of protein chips in cancer diagnosis

總之，蛋白芯片在癌癥、自身免疫性疾病、肥胖等多種疾病的研究中均有所應(yīng)用，相比于ELISA等傳統(tǒng)檢測(cè)方法，其靈敏度顯著地提高，更重要的是其可進(jìn)行多指標(biāo)聯(lián)合檢測(cè)，且具有快速、簡(jiǎn)便、所需樣本少、低成本等優(yōu)點(diǎn)，但目前因其無(wú)法對(duì)檢測(cè)指標(biāo)進(jìn)行精確定量，所以也限制了它在實(shí)際應(yīng)用中的發(fā)展。

1.4 蛋白芯片在藥物篩選中的應(yīng)用

藥物篩選是新藥開(kāi)發(fā)的一個(gè)重要步驟，系指通過(guò)適當(dāng)?shù)募夹g(shù)和方法，對(duì)可能作為藥物使用的化合物進(jìn)行藥理活性檢測(cè)評(píng)估的過(guò)程。傳統(tǒng)的藥物篩選，是通過(guò)待篩化合物直接作用于模型動(dòng)物或細(xì)胞，觀察其對(duì)疾病表型反應(yīng)來(lái)進(jìn)行的，雖然這種方法具有較高的準(zhǔn)確性，但并不能給出藥物作用的機(jī)理和毒性機(jī)制，且效率極低，造成新藥研發(fā)費(fèi)用較高，限制了新藥的開(kāi)發(fā)進(jìn)展。在組合化學(xué)面世之后，傳統(tǒng)方法更是不能解決大量待篩化合物的篩選難題。當(dāng)前，高通量藥物篩選技術(shù)已在各種新藥（如化學(xué)藥物、蛋白質(zhì)類(lèi)藥物、生物催化劑）開(kāi)發(fā)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，成為制藥行業(yè)新藥開(kāi)發(fā)的重要手段[33]。蛋白芯片技術(shù)則為藥物與靶標(biāo)蛋白互作之間建立了一個(gè)高通量的途徑。與眾多疾病發(fā)生有關(guān)的G蛋白偶聯(lián)受體（G-protein coupled receptor，GPCRs）備受制藥行業(yè)的關(guān)注，據(jù)報(bào)道目前市場(chǎng)上約有1/3的小分子藥物都與GPCRs有關(guān)，2006年，F(xiàn)ang Ye等[34]通過(guò)運(yùn)用蛋白芯片技術(shù)探索識(shí)別GPCRs的潛在配體，推動(dòng)了蛋白芯片技術(shù)在制藥行業(yè)中的應(yīng)用。與此同時(shí)，由我國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所研制的用于藥物篩選的3 種蛋白芯片（膜受體芯片、核受體芯片、酶受體芯片）可以同時(shí)并行對(duì)多種樣品的生物活性和藥理作用進(jìn)行分析篩選，在對(duì)300余名人體血液樣本的檢測(cè)中，結(jié)果表明該系列蛋白芯片具有靈敏度高，速度快，成本低等優(yōu)點(diǎn)[35]。

可見(jiàn)，蛋白芯片能夠進(jìn)行成百上千種蛋白質(zhì)與藥物作用的同時(shí)并行分析，使得藥物篩選可以直接在生物體外進(jìn)行，并通過(guò)對(duì)生命活動(dòng)的執(zhí)行者——蛋白質(zhì)的直接分析，使得對(duì)藥物作用機(jī)理和毒性機(jī)制的探究變得簡(jiǎn)便易行，從而降低了新藥開(kāi)發(fā)的成本及時(shí)間，使得很多新型藥物可以以較低的價(jià)格推廣上市，對(duì)造福人類(lèi)社會(huì)具有深遠(yuǎn)影響。但目前該技術(shù)存在需要大量的活性蛋白質(zhì)且須保證固定在載體上的蛋白質(zhì)維持 一定的天然構(gòu)象和生物活性等難題，阻礙了蛋白芯片在藥物篩選中的廣泛應(yīng) 用。

1.5 蛋白芯片在農(nóng)林漁畜牧業(yè)中的應(yīng)用

在農(nóng)林畜牧業(yè)中，蛋白芯片技術(shù)在農(nóng)作物致病菌、畜禽病毒的檢測(cè)中有所應(yīng)用。在農(nóng)作物致病菌檢測(cè)方面，2011年，熊亮斌等[36]運(yùn)用硝酸纖維素膜作為基片，建立了可檢測(cè)西瓜果斑病菌的可視化蛋白芯片，在對(duì)實(shí)際樣品的檢測(cè)中，表現(xiàn)出較好的特異性和重復(fù)性，與ELISA方法相比，檢測(cè)靈敏度和陽(yáng)性符合率均相當(dāng)，但所使用的捕獲抗體量?jī)H為ELISA法的1/12，檢測(cè)時(shí)間僅為1/8，且具有所需檢測(cè)樣本量少、操作簡(jiǎn)便、成本低、結(jié)果可由肉眼直接觀察等特點(diǎn)；在漁畜禽病毒檢測(cè)方面，2010年，Wang Xiurong等[37]將從4 種病毒（禽流感病毒、新城疫病毒、傳染性支氣管炎病毒、雞傳染性法氏囊病病毒）中提取的抗原蛋白質(zhì)固定在醛基化修飾的玻片上構(gòu)建蛋白芯片，用于檢測(cè)樣本中這4 種病毒，從而判斷家禽雞是否患病，與瓊脂凝膠沉淀法相比，其檢測(cè)結(jié)果靈敏度較好、陽(yáng)性檢出率較高，且具有較好的特異性；淋巴囊腫病毒是淋巴囊腫病的病原體，影響全球海洋和淡水魚(yú)，2013年，Sheng Xiuzhen等[38]將淋巴囊腫病毒的抗體固定于瓊脂糖凝膠基片上構(gòu)建蛋白芯片，通過(guò)優(yōu)化基片表面化學(xué)結(jié)構(gòu)和檢測(cè)抗體的標(biāo)記物，使得該蛋白芯片對(duì)淋巴囊腫病毒的最低檢測(cè)限達(dá)0.068 6 μg/mL，并與ELISA和免疫熒光實(shí)驗(yàn)有較好的符合率。

由此可見(jiàn)，蛋白芯片應(yīng)用于農(nóng)作物致病菌、畜禽病毒的檢測(cè)中，具有速度快、成本低、通量高、操作簡(jiǎn)便、所需樣本量少等特點(diǎn)，但目前該技術(shù)在此領(lǐng)域中的研究與應(yīng)用實(shí)例較少。

1.6 蛋白芯片在司法鑒定中的應(yīng)用

當(dāng)前，在司法鑒定領(lǐng)域中也出現(xiàn)了蛋白芯片的身影。隨著涉毒案件的日益增加，公安部門(mén)的毒品檢測(cè)任務(wù)越來(lái)越繁重，傳統(tǒng)的檢測(cè)方法（如化學(xué)法、色譜法、光譜法、免疫法等[39]）低效、耗時(shí)、樣品檢測(cè)單一，已不能滿足現(xiàn)今毒品檢測(cè)的需求，而蛋白芯片的快速、高通量等特性正滿足了這種需要，2012年，上海市公安局物證鑒定中心[40]研究建立了一種可定量檢測(cè)多種毒品的蛋白芯片技術(shù)，在對(duì)506 例檢測(cè)樣本進(jìn)行定性定量檢測(cè)后與氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)比，相關(guān)性在88%以上，且該方法比膠體金試紙條法靈敏度提高了10 倍左右，特異性達(dá)到99%，為毒品的快速、大量、多重檢測(cè)提供了一個(gè)可行的思路。

2 蛋白芯片存在的問(wèn)題

盡管蛋白芯片以其高通量、快速、簡(jiǎn)便等特點(diǎn)受到了各領(lǐng)域的廣泛關(guān)注，但相對(duì)于只含有5 種堿基所組成的基因芯片來(lái)說(shuō)，成千上萬(wàn)種蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)的多樣性，使得蛋白芯片在制作應(yīng)用方面需要更多的步驟才能完成。經(jīng)過(guò)20多年的發(fā)展，蛋白芯片技術(shù)目前還存在著許多難題與挑戰(zhàn)，包括：1）與DNA雜交不同，蛋白質(zhì)的功能取決于其三維結(jié)構(gòu)，因此在制作芯片時(shí)，必須保證芯片上蛋白質(zhì)的三級(jí)結(jié)構(gòu)甚至是更高級(jí)結(jié)構(gòu)處于正確的狀態(tài)，以保證蛋白探針的功能不致丟失，而這是當(dāng)前蛋白芯片領(lǐng)域的一大難題；2）在蛋白探針固定在基片上時(shí)，須保證每單位表面積固定蛋白質(zhì)分子的數(shù)量，這對(duì)蛋白芯片的檢測(cè)靈敏度有相當(dāng)大的影響，最佳的蛋白固定濃度在一定程度上取決于所用檢測(cè)方法的靈敏度，高靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng)可容許較低濃度的蛋白固定量，但高靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng)又必然導(dǎo)致檢測(cè)成本的提高，而低靈敏度、低成本的檢測(cè)系統(tǒng)則須保證有高濃度的蛋白固定量，因此如何確定基片上固定蛋白探針的量同樣成為當(dāng)前蛋白芯片領(lǐng)域中的一大難點(diǎn)；3）不同蛋白質(zhì)的穩(wěn)定性是不同的，其受諸多外界環(huán)境影響，如蛋白質(zhì)的酶降解和非酶降解、蛋白質(zhì)的氧化以及蛋白質(zhì)的高低溫?fù)p傷，所以在芯片貯存和運(yùn)輸?shù)倪^(guò)程中，如何保證芯片上的蛋白探針具有承受一定外界環(huán)境變化的能力并處于良好的活性狀態(tài)同樣重要；4）芯片基片的選擇。不同材質(zhì)的基片在蛋白芯片的應(yīng)用過(guò)程中會(huì)顯示出不同的特性，表2列出了5 種常見(jiàn)基片的優(yōu)缺點(diǎn)，而這些不同的特性對(duì)載體固定蛋白質(zhì)的能力、維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的能力以及樣點(diǎn)均一性、檢測(cè)靈敏度等方面的影響也是不盡相同的，所以在基片表面改性和新型基片研發(fā)方面，則需要進(jìn)行更深入的研究，并且這已成為當(dāng)前蛋白芯片領(lǐng)域中一大研究熱點(diǎn)；5）在芯片制作過(guò)程中，雖對(duì)基片表面進(jìn)行了封閉處理，但基片非樣點(diǎn)處仍常與檢測(cè)靶標(biāo)產(chǎn)生非特異性結(jié)合，造成較高的背景值，降低檢測(cè)靈敏度；6）基片樣點(diǎn)處在產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)時(shí)，常會(huì)出現(xiàn)“咖啡環(huán)”現(xiàn)象（圖2），使得無(wú)法對(duì)信號(hào)強(qiáng)度進(jìn)行精確測(cè)量，限制了蛋白芯片定量檢測(cè)的發(fā)展；7）目前市面上抗體的數(shù)量遠(yuǎn)不能滿足蛋白質(zhì)組學(xué)的研究，且需要大量高特異性的抗體來(lái)保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，但是昂貴的單克隆抗體又必然提高芯片制造的成本，使得蛋白芯片不能以較低的價(jià)格面世；8）如何優(yōu)化點(diǎn)樣參數(shù)確保檢測(cè)樣點(diǎn)間的一致性，從而保證檢測(cè)結(jié)果的可重復(fù)性也是蛋白芯片技術(shù)當(dāng)前的一個(gè)難題；9）在蛋白質(zhì)組學(xué)的研究中，有時(shí)需要對(duì)芯片上檢測(cè)到的蛋白質(zhì)進(jìn)行近一步的研究，如何從芯片上將這些蛋白質(zhì)更好地分離出來(lái)，也是當(dāng)前需要解決的一個(gè)問(wèn)題。

表2 蛋白芯片中不同基片特性的比較Table 2 Comparison of characteristics of various substrates for protein chips

圖2 蛋白芯片中樣點(diǎn)產(chǎn)生光學(xué)信號(hào)時(shí)的“咖啡環(huán)”現(xiàn)象[7,49-50]Fig.2 “Coffee ring” in protein chips as optimal signal appeared in sample points[7,49-50]

3 結(jié) 語(yǔ)

當(dāng)前，雖然在蛋白芯片技術(shù)研究中遇到了諸多難題與挑戰(zhàn)，但隨著這些問(wèn)題的解決，尤其是在新型基片方面的深入研究，蛋白芯片技術(shù)定將會(huì)愈加成熟與完善。我們有理由相信，隨著大量科研工作者的共同努力，蛋白芯片技術(shù)必將會(huì)在食品檢驗(yàn)、蛋白質(zhì)組學(xué)、疾病診斷、藥物篩選、農(nóng)林畜牧業(yè)、司法鑒定等各領(lǐng)域中廣泛地應(yīng)用開(kāi)來(lái)。

[1] 夏俊芳, 劉箐. 生物芯片應(yīng)用概述[J]. 生物技術(shù)通報(bào), 2010(7): 73-77. [2] 饒寶, 肖松云, 李文剛, 等. 生物芯片技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)畜牧獸醫(yī), 2010, 37(1): 77-79.

[3] LEGRAIN P, AEBERSOLD R, ARCHAKOV A, et al. The human proteome project: current state and future direction[J]. Molecular & Cellular Proteomics, 2001, 10(7): M111.009993. doi:10.1074/mcp. M111.009993.

[4] HALL D A, PTACEK J, SNYDER M. Protein microarray technology[J]. Mechanisms of Ageing and Development, 2007, 128(1): 161-167.

[5] 郭志紅, 張榮, 張連彥, 等. 蛋白芯片在獸藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用[J].中國(guó)獸藥雜志, 2005, 39(10): 9-12.

[6] 劉楠, 蘇璞, 朱茂祥, 等. 高通量懸浮芯片技術(shù)檢測(cè)多農(nóng)獸藥殘留[J].分析化學(xué), 2010, 38(5): 673-677.

[7] CHOI J W, KIM Y K, OH B K. The development of protein chip using protein G for the simultaneous detection of various pathogens[J]. Ultramicroscopy, 2008, 108(10): 1396-1400.

[8] 路浩. 蛋白質(zhì)芯片檢測(cè)病原微生物與毒素的研究[D]. 長(zhǎng)春: 吉林大學(xué), 2009.

[9] 汪琳, 邢佑尚, 周琦, 等. 3種轉(zhuǎn)基因成分檢測(cè)蛋白芯片的研制[J]. 植物檢疫, 2011, 25(3): 1-6.

[10] 趙方圓, 吳亞君, 韓建勛, 等. 蛋白質(zhì)組學(xué)技術(shù)在食品品質(zhì)檢測(cè)及鑒偽中的應(yīng)用[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2012, 12(11): 128-135.

[11] MACBEATH G, SCHREIBER S L. Printing proteins as microarrays for high-throughput function determination[J]. Science, 2000, 289: 1760-1763.

[12] STOEVESANDT O, TAUSSIG M J, HE Mingyue. Protein microarrays:high-throughput tools for proteomics[J]. Expert Review of Proteomics, 2009, 6(2): 145-157.

[13] CHEN Rui, SNYDER M. Yeast proteomics and protein microarrays[J]. Journal of Proteomics, 2010, 73(11): 2147-2157.

[14] PTACEK J, DEVGAN G, MICHAUD G, et al. Global analysis of protein phosphorylation in yeast[J]. Nature, 2005, 438: 679-684.

[15] 高偉, 張玉娟, 張海瑞, 等. 抑制鈉氫交換蛋白下調(diào)IL-8表達(dá)和促進(jìn)p38磷酸化[J]. 中國(guó)實(shí)驗(yàn)血液學(xué)雜志, 2013, 21(1): 45-48.

[16] CHEN Zhijian, LI Xiaoxue, ZHENG Wei, et al. Studying the protein expression in human B lymphoblastoid cells exposed to 1.8-GHz (GSM) radiofrequency radiation (RFR) with protein microarray[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2013, 433(1): 36-39.

[17] 程亞偉, 何磊, 廖萍, 等. 基于蛋白芯片的慢性腎衰舌苔上清液中蛋白研究[J]. 世界科學(xué)技術(shù): 中醫(yī)藥現(xiàn)代化, 2011, 13(4): 616-621.

[18] HAN M K, OH Y H, KANG J, et al. Protein profi ling in human sera for identifi cation of potential lung cancer biomarkers using antibody microarray[J]. Proteomics, 2009, 9(24): 5544-5552.

[19] 胡朝軍, 李永哲, 李晞, 等. 人類(lèi)基因組編碼蛋白高通量芯片篩選原發(fā)性膽汁性肝硬化血清標(biāo)志物[J]. 中華檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)雜志, 2010, 33(11): 1073-1078.

[20] 張瑩, 常紅, 黃國(guó)偉, 等. SELDI蛋白芯片技術(shù)檢測(cè)葉酸對(duì)胎鼠神經(jīng)干細(xì)胞作用的蛋白表達(dá)譜[J]. 營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào), 2011, 33(2): 188-192.

[21] CHEN Hui, JIANG Chunming, YU Cheng, et al. Protein chips and nanomaterials for application in tumor marker immunoassays[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2009, 24(12): 3399-3411.

[22] CAI Shaoyu, LIANG Guohai, ZHANG Peng, et al. A miniature chip for protein detection based on magnetic relaxation switches[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2011, 26(5): 2258-2263.

[23] YANG Zhugen, CHEVOLOT Y, GéHIN T, et al. Characterization of three amino-functionalized surfaces and evaluation of antibody immobilization for the multiplex detection of tumor markers involved in colorectal cancer[J]. Langmuir, 2013, 29(5): 1498-1509.

[24] 王文濤, 賈春平, 金慶輝, 等. 基于納米金探針和蛋白芯片高靈敏檢測(cè)肺癌CEA和CYFRA21-1標(biāo)志物[J]. 第三軍醫(yī)大學(xué)學(xué)報(bào), 2013, 35(6): 500-503.

[25] 陳敏, 方序. 蛋白質(zhì)芯片技術(shù)在自身免疫性疾病檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 科技通報(bào), 2012, 28(5): 84-88.

[26] HUANG Wei, HU Chaojun, ZENG Haipan, et al. Novel systemic lupus erythematosus autoantigens identified by human protein microarray technology[J]. Biochemical and Biophysical Research Communications, 2012, 418(2): 241-246.

[27] LIN Mingwei, HO J W K, HARRISON L C, et al. An antibody-based leukocyte-capture microarray for the diagnosis of systemic lupus erythematosus[J]. PLoS One, 2013, 8(3): e58199. doi:10.1371/journal. pone.0058199.

[28] 劉鏡光, 黃勇武, 黃玉佳. 風(fēng)濕病自身抗體蛋白芯片檢測(cè)方法的臨床應(yīng)用評(píng)價(jià)[J]. 中國(guó)醫(yī)藥導(dǎo)刊, 2009, 11(2): 288-289; 291.

[29] LEE S, LEE S, KO Y H, et al. Quantitative analysis of human serum leptin using a nanoarray protein chip based on single-molecule sandwich immunoassay[J]. Talanta, 2009, 78(2): 608-612.

[30] ISLAM M S, LEE H G, CHOO J, et al. High sensitive detection of C-reactive protein by total internal refl ection fl uorescence microscopy on rapidly making nanoarray protein chip[J]. Talanta, 2010, 81(4/5): 1402-1408.

[31] MOSCHALLSKI M, EVERS A, BRANDSTETTER T, et al. Sensitivity of microarray based immunoassays using surface-attached hydrogels[J]. Analytica Chimica Acta, 2013, 781(5): 72-79.

[32] GAGNI P, SOLA, CRETICH M, et al. Development of a highsensitivity immunoassay for amyloid-beta 1-42 using a silicon microarray platform[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2013, 47(15): 490-495.

[33] 董佳, 劉安娜, 王厚照. 蛋白質(zhì)芯片法與化學(xué)發(fā)光法檢測(cè)卵巢癌腫瘤標(biāo)志物結(jié)果的對(duì)比分析[J]. 中國(guó)優(yōu)生與遺傳雜志, 2011, 19(1): 16; 20.

[34] 文正偉, 法逸華, 蘇成海, 等. 多腫瘤標(biāo)志物蛋白芯片檢測(cè)對(duì)胃癌的診斷價(jià)值[J]. 蘇州大學(xué)學(xué)報(bào): 醫(yī)學(xué)版, 2009, 29(3): 533-535.

[35] LIU Yingshuai, GUO Chunxian, HU Weihua, et al. Sensitive protein microarray synergistically amplified by polymer brush-enhanced immobilizations of both probe and reporter[J]. Journal of Colloid and Interface Science, 2011, 360(2): 593-599.

[36] YANG Zhugen, CHEVOLOT Y, GéHIN T, et al. Improvement of protein immobilization for the elaboration of tumor-associated antigen microarrays: application to the sensitive and specifi c detection of tumor markers from breast cancer sera[J]. Biosensors and Bioelectronics, 2013, 40(1): 385-392.

[37] 邱志遠(yuǎn), 許文林, 奚艷, 等. 蛋白芯片技術(shù)檢測(cè)腫瘤標(biāo)志物對(duì)乳腺癌診療的臨床價(jià)值[J]. 現(xiàn)代腫瘤醫(yī)學(xué), 2010, 18(12): 2386-2389.

[38] 吳愛(ài)祝, 蔡俊宏, 梁茱, 等. 血清CEA、CA125、CA153聯(lián)合檢測(cè)在乳腺癌診斷中的應(yīng)用[J]. 山東醫(yī)藥, 2011, 51(30): 94-95.

[39] J?R?S K, ADLER B, TOJO A, et al. Porous silicon antibody microarrays for quantitative analysis: measurement of free and total PSA in clinical plasma samples[J]. Clinica Chimica Acta, 2012, 414(24): 76-84.

[40] DOMNANICH P, SAUER U, PULTAR J, et al. Protein microarray for the analysis of human melanoma biomarkers[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2009, 139(1): 2-8.

[41] 沈辰, 鄭珩, 顧覺(jué)奮. 高通量篩選在微生物制藥中的應(yīng)用進(jìn)展[J]. 中國(guó)醫(yī)藥生物技術(shù), 2012, 7(6): 449-452.

[42] FANG Ye, PENG Jinlin, FERRIE A M, et al. Air-stable G proteincoupled receptor microarrays and ligand binding characteristics[J]. Analytical Chemistry, 2006, 78(1): 149-155.

[43] 科技部. 我國(guó)蛋白質(zhì)芯片技術(shù)成功應(yīng)用于高通量藥物篩選[EB/OL]. (2005-04-20)[2013-08-28]. http://www.most.gov.cn/kjbgz/200504/ t20050420_20848.htm.

[44] 熊亮斌, 高麗萍, 劉箐, 等. 應(yīng)用蛋白宏陣列快速檢測(cè)西瓜細(xì)菌性果斑病菌[J]. 植物病理學(xué)報(bào), 2011, 41(4): 432-436.

[45] WANG Xiurong, SHI Lin, TAO Qimeng, et al. A protein chip designed to differentiate visually antibodies in chickens which were infected by four different viruses[J]. Journal of Virological Methods, 2010, 167(2): 119-124.

[46] SHENG Xiuzhen, XU Xiaoli, ZHAN Wenbin. Development and application of antibody microarray for lymphocystis disease virus detection in fish[J]. Journal of Virological Methods, 2013, 189(2): 243-249.

[47] 張濤. 毒品檢驗(yàn)方法介紹[J]. 警察技術(shù), 2011(6): 47-50.

[48] 曾立波, 陳連康, 胡小龍, 等. 定量檢測(cè)毒品的蛋白芯片的研發(fā)[J].中國(guó)司法鑒定, 2012(1): 16-19.

[49] FICI D A, MCCORMICK W, BROWN D W, et al. A protein multiplex microarray substrate with high sensitivity and specifi city[J]. Journal of Immunological Methods, 2010, 363(1): 60-66.

[50] PRASHANTH G R, GOUDAR V S, SURAN S, et al. Non-covalent functionalization using lithographically patterned polyelectrolyte multilayers for high-density microarrays[J]. Sensors and Actuators B: Chemical, 2012, 171/172: 315-322.

An Overview of the Application of Protein Chip

QIU Shi1, LIU Fang2, YUAN Xiao-hong3, MA Li-ping3, DONG Qing-li1, LI Hao-lin1, LIU Cheng1, LIU Qing1,*
(1. School of Medical Instrument and Food Engineering, University of Shanghai for Science and Technology, Shanghai 200093, China; 2. International Travel Health Care Center, Gansu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Lanzhou 700030, China; 3. Yuyao Food Inspection Center, Yuyao 315400, China)

As a rapid, simple and high-throughput analytical technique, protein chip has been increasingly applied in the fi elds of food inspection, proteomics, disease diagnosis, drug screening, agroforestry, animal husbandry and judicial expertise. This paper is intended to provide a brief overview of its applications and problems involved as well as future prospects.

protein chip; bio-chip; high-throughput detection; food inspection

Q819

A

1002-6630（2014）17-0332-06

10.7506/spkx1002-6630-201417062

2013-11-21

上海市科委重點(diǎn)支撐計(jì)劃項(xiàng)目（13430502400）；甘肅省科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（1304FKCA056）；國(guó)家質(zhì)檢總局科技計(jì)劃項(xiàng)目（GSCIQ_2010IK220）

邱實(shí)（1990—），男，碩士研究生，研究方向?yàn)榈鞍仔酒焖贆z測(cè)食源性致病菌。E-mail：quintustone@163.com

*通信作者：劉箐（1970—），男，教授，博士，研究方向?yàn)槭吃葱灾虏【虏C(jī)理及快速檢測(cè)技術(shù)。E-mail：liuq@usst.edu.cn