邱 实，刘 芳，袁晓红，马丽萍，董庆利，李浩林，刘 程，刘 箐,

蛋白芯片应用研究进展

邱 实1，刘 芳2，袁晓红3，马丽萍3，董庆利1，李浩林1，刘 程1，刘 箐1,*

（1.上海理工大学医疗器械与食品学院，上海 200093；2.甘肃出入境检验检疫局国际旅行卫生保健中心，甘肃 兰州 700030；3.余姚市食品检验检测中心，浙江 余姚 315400）

蛋白芯片作为一种快速、简便、高通量分析检测技术，近年来在食品检验、蛋白质组学、疾病诊断、药物筛选、农林畜牧业以及司法鉴定等领域应用日渐增多。本文简述蛋白芯片的应用、存在的问题和未来发展前景。

蛋白芯片；生物芯片；高通量检测；食品检验

生物芯片技术是20世纪90年代初发展起来的一种高通量、大规模并行分析检测技术，曾被《Science》杂志两度评为年度十大科技突破之一，它是利用分子间特异相互作用的原理，将多种技术（如生物化学、微加工、微电子、计算机等）融为一体的一项分析检测技术[1-2]。与传统分析检测方法所不同的是，它形成的微阵列使生化分析反应过程高度集成于某一载体之上，高通量地分析检测成百上千种DNA、RNA、多肽、蛋白质等分子。目前常见的生物芯片有：基因芯片、蛋白芯片、糖芯片以及其他小分子生物芯片。

在基因组学的研究背景下，为了满足人类对数以万计基因功能的大规模研究，基因芯片应运而生。基因芯片是依据碱基互补配对原则，将大量已知序列的核酸探针高密度有序固定于某一载体表面，从而对待检样品中大量核酸成分进行分析检测的技术，其高通量、快速、简便等优点满足了人们对基因的大规模分析检测的需求。目前，基因芯片主要应用于基因表达检测、杂交测序、疾病预测和诊断等领域。但是，基因水平上的研究只能初步了解基因表达产物的变化，而作为直接影响生命活动变化的蛋白质则需要经过转录、翻译、加工等多个调控步骤才能形成，所以对其功能和结构的研究将具有重大的科学意义[3]。随着蛋白组学研究的兴起，如同起初对基因组学的研究一样，在利用传统方法对蛋白质组功能进行分析研究时，同样遇到了现有技术耗时、繁琐、通量低等一系列问题。在弥补这些研究方法缺陷时，人们自然而然地模仿了基因芯片的原理，从而研制出了蛋白芯片。蛋白芯片是将各种蛋白质（如抗原、抗体）、多肽以及受体、配体等有序固定于某一载体（如滤膜、凝胶、玻片、纳米微珠和微孔板）之上，以分析检测样品中能与之特异相互作用的成分。与基因芯片一样，其具有快速、简便、高通量等优点，基本满足了现阶段人们对蛋白质组学的分析研究。虽然蛋白芯片是在蛋白质组学的研究背景下产生的，但其应用不仅仅只局限于蛋白质组学。凡是有关抗体-抗原、蛋白质-蛋白质、蛋白质-核酸、蛋白质-脂类、蛋白质-小分子以及酶与底物相互作用的研究中，蛋白芯片技术均有其独特的用途[4]（图1）。随着蛋白芯片技术的日渐成熟，利用蛋白芯片的原理和特点，人们创造性地延伸了其多种应用领域，如食品检验、疾病诊断、药物筛选、农林畜牧业、司法鉴定等领域。以下就蛋白芯片在这些领域的研究与应用作简要概述。

图1 不同种类蛋白芯片的原理示意图[4]Fig.1 Schematic diagram of different types of protein chips[4]

1 蛋白芯片的应用

1.1 蛋白芯片在食品检验中的应用

目前，食品中有毒有害物质的检测主要是利用昂贵的分析仪器、繁琐的传统方法来进行，这不仅需要专业的实验人员及实验室，而且也大大增加了检测成本，所以快速、准确、多指标、低成本的现场检测方法是目前市场上迫切需要的，而蛋白芯片技术正满足了这些需求。其具体应用表现在农兽药残留的检测、食源性致病微生物的检测以及转基因食品的检测等。

在农兽药残留检测方面，北京博奥生物芯片有限公司于2005年就已开发了世界上第一套食品中兽药残留检测体系，可对多种食品样品中的4 种兽药进行半定量并行检测，与传统方法对比，结果具有较高的一致性，且具有快速、准确率高、前处理简单、可同时并行检测多种兽药残留等优点[5]；2010年，刘楠等[6]建立了一种可同时检测4 种兽药（氯霉素、克伦特罗、雌二醇、泰乐菌素）和3 种农药（阿特拉津、吡虫啉、甲萘威）的高通量悬浮蛋白芯片技术，在对含有多种靶标物质的不同盲样进行检测时，检测浓度值与实际浓度值相对偏差较小，整个检测过程只需1～2 h；在食源性致病微生物检测方面，2008年，Choi等[7]将大肠杆菌O157∶H7（Escherichia coli O157∶H7），鼠伤寒沙门氏菌（Salmonella typhimurium），小肠结肠炎耶尔森氏菌（Yersinia enterocolitica），嗜肺军团菌（Legionella pneumophila）的各自抗体固定在经过G蛋白（G-protein）修饰的基片上制成蛋白芯片，在对样本的检测中，E. coli O157∶H7的检测下限可达102CFU/mL，动态线性范围在102～107CFU/mL之间；2009年，路浩[8]建立了一种可同时检测3 种致病菌、2 种病毒及2 种毒素的蛋白芯片技术，在对奶样、土样、水样的检测中，致病菌的检测下限达103CFU/mL，病毒和毒素的检测下限达μg/mL级别，检测周期仅为2 h；在转基因食品检测中，蛋白芯片可直接检测转基因食品中外源基因表达出的蛋白质，2011年，汪琳等[9]建立了可同时检 测3 种转基因成分的蛋白芯片技术，在对已知标准样品进行单独和混合检测时，检测下限可达到ng/mL级，且具有较高的特异性。

可见，在食品安全检测方面，蛋白芯片法与传统的食品检测方法（如聚合酶链式反应（polymerase chain reaction，PCR）、酶联免疫反应（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）、高效液相色谱法等）相比，具有高通量、快速、简便、所需样本量少等特点，但因其技术发展不成熟，不具有准确率高、重复性好、检测标准规范统一等传统检测法所具有的优势。

1.2 蛋白芯片在蛋白质组学中的应用

蛋白质组系指一个基因组、一种细胞、一个组织、甚至是一个生物体在某一特定的阶段内所表达的全套蛋白质[10]。在对蛋白质组中大量蛋白质分析研究的过程中，人们依据高通量、快速、简便等需求，开发出了蛋白芯片技术，所以蛋白芯片最初是在蛋白质组学研究中应用开来的[11]，其在这一领域的主要应用体现在两个方面：1）蛋白质与蛋白质及小分子相互作用图谱的研究；2）蛋白表达谱的建立[12]。

在蛋白质与蛋白质及小分子相互作用图谱的研究中，科研工作者运用高通量蛋白芯片技术，对酵母菌蛋白质组有了一个较深的研究[13]，而这些研究是传统方法短期内不能完成的。如2005年，Ptacek等[14]利用蛋白芯片技术研究了与酵母激酶相互作用的蛋白质，其中涉及到1 325 个不同的蛋白质，确定了4 000多个磷酸化反应，绘制出第一代酵母磷酸化图谱。当前，蛋白芯片在蛋白组学领域的研究日趋活跃，2013年，高伟等[15]利用蛋白芯片技术探究了抑制钠氢交换蛋白1（Na+/H+exchanger 1，NHE1）后血管生成因子表达的变化，并用实时定量PCR验证NHE1抑制后白细胞介素-8（interleukin-8，IL-8）的表达水平，结果表明NHE1抑制后K562人白血病细胞中IL-8的表达出现显著地下调；2013年，Chen Zhijian等[16]通过蛋白芯片研究了人类B淋巴细胞暴露于1.8 GHz GSM射频电磁辐射下24 h内蛋白质表达的变化，结果发现有27 种蛋白质有差异性表达，而这些蛋白质与DNA损伤修复、细胞凋亡、肿瘤发生以及细胞增殖有关，有助于解释射频电磁辐射在DNA损伤修复和细胞凋亡中的生物学效应。蛋白芯片不仅可以应用于蛋白质与蛋白质及其他小分子相互作用图谱的研究，同时在蛋白质表达谱建立的研究中也有广泛应用。在人类蛋白质组的研究中，通过监测人体内一系列蛋白质表达水平及特征的变化，可判定人体的细胞及组织是否处于疾病的状态下，为筛选出人类疾病的生物标志物及确定临床诊断指标提供了便捷的方法。2011年，程亚伟等[17]通过运用蛋白芯片技术比较了慢性肾衰（chronic renal failure，CRF）患者与正常人群舌苔上清液中蛋白表达谱的差异，并建立了CRF预测模型，结果表明有7 个差异质谱峰组成的蛋 白质可作为慢性肾衰的生物标志物；2009年，Han等[18]利用蛋白芯片技术，对肺癌患者和健康人群血清中蛋白表达谱进行比较，发现在肺癌患者血清中有6 种蛋白质出现了明显下调现象，并以这6 种蛋白质作为肺癌标志物进行了样本盲测，近一步说明了该6 种蛋白质可作为肺癌的生物标志物；2010年，胡朝军等[19]通过运用蛋白芯片（包含17 718 个人类基因编码蛋白，共38 400 个蛋白点）技术，筛选出4 个差异有统计学意义的原发性胆汁性肝硬化（primary biliary cirrhosis，PBC）血清标志物，可作为一种快速全面筛选诊断PBC标志物的技术。由此可见，在筛选生物标志物 这种大规模的蛋白质分析研究当中，蛋白芯片以其高通量、快速、简便等特点受到了研究者广泛地青睐。而在模式动物蛋白表达谱分析研究中，蛋白芯片亦可运用其中。2011年，张莹等[20]运用蛋白芯片技术比较了胎鼠神经干细胞（neural stem cells，NSCs）在不同剂量叶酸作用下的蛋白质表达谱的差异，结果表明每张蛋白芯片上均捕获到102 个蛋白点，筛选出4 种具有显著性差异（P＜0.05）的蛋白质，初步断定了胎鼠NSCs的凋亡与这些蛋白质有关。

总之，在蛋白质组学的研究中，可以采用传统方法如双向凝胶电泳技术、高效液相色谱技术、质谱技术来进行分析研究，其优点是技术体系成熟规范、可将细胞或体液等样品中绝大部分蛋白质分离出来、可给出蛋白质的序列和构型，缺点是对于极酸、极碱蛋白质，极大、极小蛋白质，疏水性及低丰度的蛋白质难以分离并且通量较低、繁琐、耗时，限制了后续的研究。而具有高通量、快速、简便等特点的蛋白芯片技术，正弥补了传统方法的缺陷，为大规模分析检测蛋白质提供了一个高通量的平台，并且其还具有可检出低丰度蛋白质、检测不受蛋白质的酸碱性及疏水性的影响、所需样本量少、可直接采用血清、体液等粗生物样品检测等优点，但无法给出蛋白质的序列及构型、高丰度蛋白质易于对低丰度蛋白质的检测结果造成影响、检测成本高、技术体系不统一规范等缺点同样也限制其发展速度。

1.3 蛋白芯片在疾病诊断中的应用

人体的某些疾病（如癌症、自身免疫性疾病等）在发生的同时会伴随着特定的生物标志物表达的变化，因此可利用蛋白芯片对这种变化进行监测，从而进行疾病的研究与诊断。目前，蛋白芯片已在癌症、自身免疫性疾病、心血管疾病、肥胖等疾病中有所研究与应用，尤其是在肿瘤标志物的筛选与确定中已广泛的应用开来[21]。

在癌症预测与诊断方面，2011年，Cai Shaoyu等[22]开发了一种基于磁性弛豫开关技术的蛋白芯片，并用该芯片检测前列腺癌特异性标志物PSA（prostate specific antigen），其检测线性浓度范围为17.3～43.2 ng/mL，最低检测限可 达13.7 ng/mL。虽然肿瘤标志物的检测已成为癌症常规诊断的一种方法，但单一肿瘤标志物的检测阳性率低、特异性弱，对癌症的早期检出率不高。所以，目前常采用多肿瘤标志物联合检测的方法来提高癌症的检出率，而传统方法的繁琐、费时、低效等缺点阻碍了联合检测的应用，蛋白芯片技术以其高效、简便、低成本等优点推动了联合检测在这一领域的应用发展。2013年，Yang Zhugen等[23]将大肠癌的4 种生物标志物的抗体固定于三维结构化的玻片上，构建了可检测大肠癌的蛋白芯片，并考察了3 种不同表面功能基团修饰对蛋白质固定能力的影响，实验中发现基片的表面能、空间位阻、点样缓冲液的pH值对蛋白 质的固定有很大的影响；2013年，王文涛等[24]通过在醛基化修饰的玻片上固定肺癌标志物捕获抗体，并用检测抗体制备了纳米金探针，构建了可检测肺癌标志物的蛋白芯片，该芯片可同时检测2 种肿瘤标志物，检测时间只需1 h，其中癌胚抗原（carcino-embryonic antigen，CEA）的检测限可达45 pg/mL、CYFRA21-1（细胞角蛋白19的可溶性片段）为90 pg/mL，其结果可由肉眼或显微镜直接观察得出，满足了检测结果可视化的需求。可见，运用蛋白芯片检测肿瘤标志物与传统方法（如ELISA法）相比，检测通量、灵敏度均有所提高，并且蛋白芯片检测法具有快速、便携、成本低和操作简单等特点，在癌症的临床检测中具有极大的应用前景。表1统计了近几年蛋白芯片在癌症诊断中应用的实例。蛋白芯片技术不仅可应用于癌症的诊断，在自身免疫性疾病的诊断中也有其身影。自身免疫性疾病是指机体对自身抗原发生免疫反应而导致自身组织受损所引起的疾病[25]，常见的有系统性红斑狼疮、类风湿性关节炎等，因其在机体内产生自身抗体，所以病人血清中常有较高的自身抗体检出。根据这一特点，可以利用蛋白芯片技术对自身免疫性疾病进行研究与诊断。2012年，Huang Wei等[26]在对系统性红斑狼疮疾病的研究中，将人类的5 011 种蛋白质固定在基片上，制成蛋白芯片，通过实验发现了1 种新的与系统性红斑狼疮疾病有关的自身抗原；2013年，Lin Mingwei等[27]构建了可检测系统性红斑狼疮的蛋白芯片，该蛋白芯片基于不同生物标志物表达情况的不同可较灵敏地将系统性红斑狼疮患者与健康人群区分开来；2009年，刘镜光等[28]应用风湿病自身抗体蛋白芯片对375 份临床样本进行5 种指标联合检测，通过与经典的检测方法（免疫比浊法、ELISA法和免疫荧光法）对比，表明该蛋白芯片具有较好的一致性（P＞0.05），且具有快速、便携、准确率高、特异性强和操作简便等优点。近年来，蛋白芯片在疾病研究与诊断中的应用不断拓展，有研究表明人体内瘦蛋白（leptin，LP）与肥胖疾病有关，2009年，Lee等[29]通过运用浸蘸笔纳米加工刻蚀技术（dip pen nanolithography，DPN）制作的蛋白芯片，对人体血清内LP进行定量检测，其检测下限可达100 zmol/L，而传统的ELISA试剂盒检测下限只有1.95 pmol/L，且该芯片具有所需检测样本量少、分析速度快等优点，但该芯片的基片制作速度缓慢，因此阻碍了其应用推广；而利用NanoeNabler™表面成型技术制作基片的速度比DPN技术制作基片的速度要快近2 000 倍，2010年，Islam等[30]就通过利用该技术制作了一种新型的纳米阵列蛋白芯片，用其来检测与人心血管疾病有关的C-反应蛋白（C-reactive protein，CRP），结果表明该蛋白芯片检测下限可达到50 zmol/L，与传统ELISA法相比，检测灵敏度提高了6×106倍，可检出CRP的单分子，且有很宽的线性范围（50 zmol/L～1 fmol/L）；β2-微球蛋白可作为肾小球和肾小管功能是否处于健康状态的一个指标，在肾病的临床检测中具有一定的意义，2013年，Moschallski等[31]将β2-微球蛋白的抗体固定于三维水凝胶中，构建了可检测β2-微球蛋白的蛋白芯片，该蛋白芯片具有良好的检测线性范围，可从mg/mL到μg/mL；2013年，Gagni等[32]构建了可检测阿尔兹海默病生物标志物Aβ42的蛋白芯片，该蛋白芯片具有检测样本少、检测周期短等特点，且最低检测下限可达73 pg/mL。

表1 蛋白芯片在癌症诊断中的应用Table 1 Applications of protein chips in cancer diagnosis

总之，蛋白芯片在癌症、自身免疫性疾病、肥胖等多种疾病的研究中均有所应用，相比于ELISA等传统检测方法，其灵敏度显著地提高，更重要的是其可进行多指标联合检测，且具有快速、简便、所需样本少、低成本等优点，但目前因其无法对检测指标进行精确定量，所以也限制了它在实际应用中的发展。

1.4 蛋白芯片在药物筛选中的应用

药物筛选是新药开发的一个重要步骤，系指通过适当的技术和方法，对可能作为药物使用的化合物进行药理活性检测评估的过程。传统的药物筛选，是通过待筛化合物直接作用于模型动物或细胞，观察其对疾病表型反应来进行的，虽然这种方法具有较高的准确性，但并不能给出药物作用的机理和毒性机制，且效率极低，造成新药研发费用较高，限制了新药的开发进展。在组合化学面世之后，传统方法更是不能解决大量待筛化合物的筛选难题。当前，高通量药物筛选技术已在各种新药（如化学药物、蛋白质类药物、生物催化剂）开发领域广泛应用，成为制药行业新药开发的重要手段[33]。蛋白芯片技术则为药物与靶标蛋白互作之间建立了一个高通量的途径。与众多疾病发生有关的G蛋白偶联受体（G-protein coupled receptor，GPCRs）备受制药行业的关注，据报道目前市场上约有1/3的小分子药物都与GPCRs有关，2006年，Fang Ye等[34]通过运用蛋白芯片技术探索识别GPCRs的潜在配体，推动了蛋白芯片技术在制药行业中的应用。与此同时，由我国医学科学院药物研究所研制的用于药物筛选的3 种蛋白芯片（膜受体芯片、核受体芯片、酶受体芯片）可以同时并行对多种样品的生物活性和药理作用进行分析筛选，在对300余名人体血液样本的检测中，结果表明该系列蛋白芯片具有灵敏度高，速度快，成本低等优点[35]。

可见，蛋白芯片能够进行成百上千种蛋白质与药物作用的同时并行分析，使得药物筛选可以直接在生物体外进行，并通过对生命活动的执行者——蛋白质的直接分析，使得对药物作用机理和毒性机制的探究变得简便易行，从而降低了新药开发的成本及时间，使得很多新型药物可以以较低的价格推广上市，对造福人类社会具有深远影响。但目前该技术存在需要大量的活性蛋白质且须保证固定在载体上的蛋白质维持 一定的天然构象和生物活性等难题，阻碍了蛋白芯片在药物筛选中的广泛应 用。

1.5 蛋白芯片在农林渔畜牧业中的应用

在农林畜牧业中，蛋白芯片技术在农作物致病菌、畜禽病毒的检测中有所应用。在农作物致病菌检测方面，2011年，熊亮斌等[36]运用硝酸纤维素膜作为基片，建立了可检测西瓜果斑病菌的可视化蛋白芯片，在对实际样品的检测中，表现出较好的特异性和重复性，与ELISA方法相比，检测灵敏度和阳性符合率均相当，但所使用的捕获抗体量仅为ELISA法的1/12，检测时间仅为1/8，且具有所需检测样本量少、操作简便、成本低、结果可由肉眼直接观察等特点；在渔畜禽病毒检测方面，2010年，Wang Xiurong等[37]将从4 种病毒（禽流感病毒、新城疫病毒、传染性支气管炎病毒、鸡传染性法氏囊病病毒）中提取的抗原蛋白质固定在醛基化修饰的玻片上构建蛋白芯片，用于检测样本中这4 种病毒，从而判断家禽鸡是否患病，与琼脂凝胶沉淀法相比，其检测结果灵敏度较好、阳性检出率较高，且具有较好的特异性；淋巴囊肿病毒是淋巴囊肿病的病原体，影响全球海洋和淡水鱼，2013年，Sheng Xiuzhen等[38]将淋巴囊肿病毒的抗体固定于琼脂糖凝胶基片上构建蛋白芯片，通过优化基片表面化学结构和检测抗体的标记物，使得该蛋白芯片对淋巴囊肿病毒的最低检测限达0.068 6 μg/mL，并与ELISA和免疫荧光实验有较好的符合率。

由此可见，蛋白芯片应用于农作物致病菌、畜禽病毒的检测中，具有速度快、成本低、通量高、操作简便、所需样本量少等特点，但目前该技术在此领域中的研究与应用实例较少。

1.6 蛋白芯片在司法鉴定中的应用

当前，在司法鉴定领域中也出现了蛋白芯片的身影。随着涉毒案件的日益增加，公安部门的毒品检测任务越来越繁重，传统的检测方法（如化学法、色谱法、光谱法、免疫法等[39]）低效、耗时、样品检测单一，已不能满足现今毒品检测的需求，而蛋白芯片的快速、高通量等特性正满足了这种需要，2012年，上海市公安局物证鉴定中心[40]研究建立了一种可定量检测多种毒品的蛋白芯片技术，在对506 例检测样本进行定性定量检测后与气相色谱-质谱联用法对比，相关性在88%以上，且该方法比胶体金试纸条法灵敏度提高了10 倍左右，特异性达到99%，为毒品的快速、大量、多重检测提供了一个可行的思路。

2 蛋白芯片存在的问题

尽管蛋白芯片以其高通量、快速、简便等特点受到了各领域的广泛关注，但相对于只含有5 种碱基所组成的基因芯片来说，成千上万种蛋白质结构的多样性，使得蛋白芯片在制作应用方面需要更多的步骤才能完成。经过20多年的发展，蛋白芯片技术目前还存在着许多难题与挑战，包括：1）与DNA杂交不同，蛋白质的功能取决于其三维结构，因此在制作芯片时，必须保证芯片上蛋白质的三级结构甚至是更高级结构处于正确的状态，以保证蛋白探针的功能不致丢失，而这是当前蛋白芯片领域的一大难题；2）在蛋白探针固定在基片上时，须保证每单位表面积固定蛋白质分子的数量，这对蛋白芯片的检测灵敏度有相当大的影响，最佳的蛋白固定浓度在一定程度上取决于所用检测方法的灵敏度，高灵敏度的检测系统可容许较低浓度的蛋白固定量，但高灵敏度的检测系统又必然导致检测成本的提高，而低灵敏度、低成本的检测系统则须保证有高浓度的蛋白固定量，因此如何确定基片上固定蛋白探针的量同样成为当前蛋白芯片领域中的一大难点；3）不同蛋白质的稳定性是不同的，其受诸多外界环境影响，如蛋白质的酶降解和非酶降解、蛋白质的氧化以及蛋白质的高低温损伤，所以在芯片贮存和运输的过程中，如何保证芯片上的蛋白探针具有承受一定外界环境变化的能力并处于良好的活性状态同样重要；4）芯片基片的选择。不同材质的基片在蛋白芯片的应用过程中会显示出不同的特性，表2列出了5 种常见基片的优缺点，而这些不同的特性对载体固定蛋白质的能力、维持蛋白质空间结构的能力以及样点均一性、检测灵敏度等方面的影响也是不尽相同的，所以在基片表面改性和新型基片研发方面，则需要进行更深入的研究，并且这已成为当前蛋白芯片领域中一大研究热点；5）在芯片制作过程中，虽对基片表面进行了封闭处理，但基片非样点处仍常与检测靶标产生非特异性结合，造成较高的背景值，降低检测灵敏度；6）基片样点处在产生光学信号时，常会出现“咖啡环”现象（图2），使得无法对信号强度进行精确测量，限制了蛋白芯片定量检测的发展；7）目前市面上抗体的数量远不能满足蛋白质组学的研究，且需要大量高特异性的抗体来保证检测结果的准确性，但是昂贵的单克隆抗体又必然提高芯片制造的成本，使得蛋白芯片不能以较低的价格面世；8）如何优化点样参数确保检测样点间的一致性，从而保证检测结果的可重复性也是蛋白芯片技术当前的一个难题；9）在蛋白质组学的研究中，有时需要对芯片上检测到的蛋白质进行近一步的研究，如何从芯片上将这些蛋白质更好地分离出来，也是当前需要解决的一个问题。

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

图2 蛋白芯片中样点产生光学信号时的“咖啡环”现象[7,49-50]Fig.2 “Coffee ring” in protein chips as optimal signal appeared in sample points[7,49-50]

3 结 语

当前，虽然在蛋白芯片技术研究中遇到了诸多难题与挑战，但随着这些问题的解决，尤其是在新型基片方面的深入研究，蛋白芯片技术定将会愈加成熟与完善。我们有理由相信，随着大量科研工作者的共同努力，蛋白芯片技术必将会在食品检验、蛋白质组学、疾病诊断、药物筛选、农林畜牧业、司法鉴定等各领域中广泛地应用开来。

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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

上海市科委重点支撑计划项目（13430502400）；甘肃省科技支撑计划项目（1304FKCA056）；国家质检总局科技计划项目（GSCIQ_2010IK220）

邱实（1990—），男，硕士研究生，研究方向为蛋白芯片快速检测食源性致病菌。E-mail：quintustone@163.com

*通信作者：刘箐（1970—），男，教授，博士，研究方向为食源性致病菌致病机理及快速检测技术。E-mail：liuq@usst.edu.cn