生物芯片在藥物毒理學研究中的應用 生物芯片技術是20世紀90年代初伴隨著人類基因組計劃的實施而產生的一門新技術，已成為高效、大規模獲取相關信息的重要手段。它主要通過微加工技術和微電子技術，將成千上萬與生命相關的信息集成在一塊厘米見方的硅、玻璃、塑料等材料制成的芯片上，以達到對基因、配體、細胞、蛋白質、抗原以及其他生物組分準確、快速地分析和檢測。目前，生物芯片技術被廣泛研究應用于基因序列分析、疾病診斷、藥物研究、微生物檢測中。
生物芯片技術是20世紀90年代初伴隨著人類基因組計劃的實施而產生的一門新技術，已成為高效、大規模獲取相關信息的重要手段。它主要通過微加工技術和微電子技術，將成千上萬與生命相關的信息集成在一塊厘米見方的硅、玻璃、塑料等材料制成的芯片上，以達到對基因、配體、細胞、蛋白質、抗原以及其他生物組分準確、快速地分析和檢測。目前，生物芯片技術被廣泛研究應用于基因序列分析、疾病診斷、藥物研究、微生物檢測、農林業生產、食品、環境保護和檢測等領域，現簡單介紹其在藥物毒理學研究中的應用。
對藥物進行毒性評價，是藥物篩選過程中十分重要的一環。目前毒理學家多采用小鼠作為模型，通過動物實驗來確定藥物的潛在毒性。這些方法需要使用大劑量藥物，動物、人力、財力，耗時且花費巨大。應用生物芯片可以低耗、高效率地篩選出新藥，大大地縮短新藥的研發過程。生物芯片技術將藥物毒性與基因表達特征聯系起來，通過基因表達分析便可確定藥物毒性，藥物毒性或不期望出現的效應在臨床實驗前就可確認。應用DNA芯片，可以在一個實驗中同時對成千上萬個基因的表達情況進行分析，為研究化學或藥物分子對生物系統的作用提供全新的線索。該技術可對單個或多個有害物質進行分析，確定化學物質在低劑量條件下的毒性，分析、推斷有毒物質對不同生物的毒性，如果不同類型的有毒物質所對應的基因表達若有特征性的規律，那么就可比較對照樣品和有毒物質的基因表達譜，就可以對各種不同的有毒物質進行分類，在此基礎上進一步建立合適的生物模型系統，便可以通過基因表達變化來反映藥物對人體的毒性。
基因芯片技術應用于藥物毒副作用的研究將改變傳統的毒理學研究方式，節省大量的動物實驗，提高用藥的安全性，促進臨床藥學的發展。已經有不少研究工作表明，利用DNA芯片預測化合物毒性和對毒性物質進行分類是可行的。Waring等用15種已知的肝毒性化合物處理大鼠。這些毒物將對肝細胞造成多種傷害，如DNA損傷、肝硬化、肝壞死和誘發肝癌等。從大鼠肝臟中提取RNA，用DNA芯片作基因表達分析。通過將基因表達結果與組織病理分析和臨床化學分析的結果進行比較，發現兩者有很強的相關性。該結果表明，DNA芯片分析是一種可以用來分析藥物安全性和對環境毒物進行分類的靈敏度較高的方法。在另一報道中他們用同樣的15種化合物作用大鼠的肝細胞，再用DNA芯片作基因表達分析，結果顯示具有相似毒性機制的化合物所獲得基因表達譜具有相似性。
Gerhold等運用Merck藥物安全性檢測芯片對3-甲(基)膽蒽(供實驗用的致癌藥物，3-methylcholanthrene，3MC)、地塞米松，苯巴比妥和降固醇酸安妥明處理過SpragueDawley大鼠肝臟組織中的基因表達進行檢測，通過分析基因表達變化的結果，推測藥物代謝與毒性的情況。Bartosiewicz等利用DNA芯片對環境毒物進行了檢測。
目前已有多種較為成熟的毒理學DNA芯片相繼問世，美國國立環境衛生研究院分子致癌機制實驗室研制了一種名為ToxChip的DNA芯片，可以靈敏的檢測有害化學物質對人體基因表達的作用；GeneLogic公司的Flow-thruChip產品可以檢測藥物和毒物對生物體的影響，他們還建立了龐大的基因表達數據庫，可以用于藥物靶點確認和毒性預測；Syngenta公司和AstraZenecaPharma—ceuticals公司的科學家設計制作了ToxBlotarrays的DNA芯片，其新產品包含了所有毒理學家感興趣的基因家族和信號通路。
雖然生物芯片技術是一項新興的技術，但由于其巨大的應用前景，它已成為各國工業界和學術界競相研究的熱點。隨著生物芯片制作工藝和檢測分析手段的不斷進步，可以預期在不遠的將來，生物芯片技術在藥物毒理學研究中的應用將越來越重要。
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