生物芯片阅读仪是用于对生物芯片进行检测分析的仪器，通过生物芯片阅读仪可以将芯片上测定的结果转变成可供分析处理的图像数据，正确、有效地获取芯片上的生物信息。

自从1996年美国Affymetrix公司成功的制作出世界上首批用于药物筛选和实验室试验用的生物芯片，并制作出芯片系统，此后世界各国在芯片研究方面突飞猛进，不断有新的突破。进而推动了国外的生物芯片及其检测仪器的发展，各生物芯片公司或相关仪器公司均推出了各自的生物芯片阅读仪。

我国生物芯片技术的发展相对较晚，但伴随着国际生物芯片技术发展的步伐，国内研发生物芯片阅读仪也取得了一定成果。2017年底，国家食品药品监督管理总局（CFDA）正式批准国内生产的生物芯片阅读仪上市。使得国内多家医院、科研机构使用生物芯片阅读仪应用于肿瘤基因检测试剂的开发和科学研究。

生物芯片阅读仪主要有两种：CCD系统生物芯片阅读仪和激光共聚焦生物芯片阅读仪。前者通过荧光检测物镜对整个生物芯片或芯片的一部分进行一次成像，收集荧光信号。具有结构简单、体积小、检测速度快、成本低等优点，已逐渐成为生物芯片阅读仪的主流研究方向；后者具有检测灵敏度高、动态范围宽、信噪比好、测量精度高等优点，但一次只能检测生物芯片的一个点所发出的荧光信号，因此要实现对整个生物芯片的检测，就需要一个快速、精密的检测装置，这使得整个系统结构较复杂，且开发成本高。

生物芯片阅读仪的结构如图1所示，生物芯片放置在暗盒内进行测量。其工作原理是：摄像系统获取样品台上生物芯片微弱的光信号，经图像采集卡将采集到的光强信号（即图像）传入计算机，通过软件对图像进行分析，最后给出病人的浓度报告单。

芯片检测技术简便快速、省时，结果由阅读仪自动分析，减少了肉眼观察的误差，提高了灵敏度，结果可保存打印，为临床提供了更多的方便。

生物芯片阅读仪是伴随着生物芯片的产生而产生的，需要利用生物芯片技术的地方就需要利用到生物芯片阅读仪，所以生物芯片阅读仪的临床应用与生物芯片的临床应用息息相关。“生物芯片阅读仪”是生命科学研究尤其是生物芯片技术的支撑平台，广泛应用于分子生物学、医学基础工程，疾病基因诊断、临床治疗、药物开发、农作物优育优选、环境检测和防治、食品卫生监督、司法鉴定和生物武器等领域，对生命科学领域许多研究方法与途径的实现有着重要的影响。

1．肿瘤检测

肿瘤一直以来是医学界关注的焦点，从众多公开文献资料及医学专家研究来看，基因变异是肿瘤形成的最根本原因（如图2所示），是否能找到抗肿瘤新药，一直是人们试图解决此类问题的关键。肿瘤标志物是检测患者是否患有癌症的主要依据，传统的临床肿瘤检测方法需要对多个肿瘤标志物项目进行检测，费力费时，不仅会给患者增添较大的经济压力，更重要的是由于时间较长还可能延误最佳治疗时期。而生物芯片的出现为检测肿瘤的发生、发展的相关基因及表达程度提供了便利，因为由肿瘤标志物构建的蛋白芯片能够同时准确而高效的检测多种标志物，为肿瘤患者带来了福音，让他们能够早发现早治疗，而且能节省大量的资金，减轻就医的压力。

2．药物筛选

如何分离和鉴定药物的有效成分是中药产业和传统的西药开发遇到的重大障碍，基因芯片是解决这一难题的有效手段，它能够进行大规模的筛选，并且通用性强，能够从基因水平解释药物的作用机制，即可以利用基因芯片分析用药前后机体的不同组织、器官基因表达的差异。国外几乎所有的主要制药公司都不同程度地采用了生物芯片技术，来寻找药物靶标，检测药物的毒性或不良反应。用生物芯片作大规模的筛选研究可以省略大量的动物试验，缩短药物筛选所用时间，从而带动创新药物的研究和开发。

3．个体化医疗

种族、个体等因素都会导致遗传背景的差异，临床上，同样剂量的药物对于不同患者在药物疗效与副作用方面会有很大差异，如果利用基因芯片技术对患者进行诊断再开处方，就可以对患者实施个体化治疗。疾病一般不是由单个基因引起的，在治疗中很多同种疾病的具体病因是因人而异的，所以用药也因人而异。

拓展阅读

[1]周强,宗光华,毕树生.生物芯片扫描仪研究进展[J].光学技术,2004(02):225-228.

[2]蒋益新.生物芯片共聚焦扫描仪关键技术研究[D].南京理工大学,2010.