基因芯片的最大优点在于其高通量。基因芯片出现之前，研究众多基因在特定研究体系中的表达变化的手段为原位杂交技术和NORTHERN技术。这两种技术有其各自优点。原位杂交技术可以精确定位待检测基因在组织中分布于哪些细胞类型，而NORTHERN技术可以显示待检测基因的分子量信息。但两个技术的致命缺点是极低的通量，即一次实验过程只能检测有限的基因。如果想在有限的实验次数中检测众多基因在特定实验体系中的变化规律，这两种技术是不可能的。而利用芯片就可以达到这个目的。传统方法检测众多基因要经历多次实验而且自动化程度低，因而每次实验之间是存在系统误差的。基因芯片可以克服这个缺点，众多基因的探针的标记、杂交等过程是在一次实验过程中完成的，而且自动化程度高，数据客观可靠。
如乳腺癌分子肖像的绘制就是利用了含8102个基因的基因芯片[Nature
406, 747 - 752 (17 August
2000)]。研究者从乳腺癌的临床标本中提取信使RNA并标记为探针，去杂交芯片，从而了解众多基因在正常乳腺和癌变乳腺中的表达情况。但乳腺组织是相对复杂的组织，包含十一种细胞类型，因此不可能通过芯片了解基因在每类细胞中表达变化规律。研究者利用培养细胞在一定程度上弥补了此缺陷，既分别培养不同类型细胞，用来自细胞的DNA探针进行芯片杂交，当然培养的细胞和组织细胞还是有区别的。其他的例子还有很多，比如用含11004个基因的芯片进行的脑瘤基因表达的研究揭示了脑瘤发生发展的一些规律并对脑瘤的治疗提供了理论依据(Cancer
research, 15 July
2001)；基因芯片技术(6000多个基因)结合人工神经网络技术可以精确诊断临床上不容易区分的四种儿童复杂肿瘤(NATURE Medicine,
Volume 7, Number 6, June, 2001)。
基因芯片的缺点在于其不能对待检测基因在多细胞类型组织中的精确定位进行判断,在这点上，NORTHERN也一样，而原位杂交技术可以克服此缺点。另外很多蛋白质调节其功能不主要是依赖其是否表达或表达量高低，而是依赖蛋白质磷酸化-去磷酸化等方式。在这种情况下，用核酸类生物芯片就没有什么意义了，正在研究开发中的蛋白类芯片可能会有所作为的。
黄文晋，第四军医大学分子神经生物学博士
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