生物芯片，一個聽起來“高大上”的名詞。通俗的講，就是把遺傳物質(zhì)放置在一塊小芯片上，通過機器檢測，就可以快速分析特定的信息，也就是說，原來要在很大的實驗室中需要很多個試管的反應(yīng)，現(xiàn)在可以在一張不到指甲大小的芯片上同時發(fā)生了。邢婉麗是生物芯片北京國家工程研究中心常務(wù)副主任，清華大學教授。在這里，她和她的團隊參與研發(fā)的多款國際首創(chuàng)生物芯片產(chǎn)品走近百姓的日常生活，廣泛應(yīng)用于疾病診斷、健康管理、食品安全、司法鑒定等眾多領(lǐng)域。

作為工程研究中心的副主任，每天進入實驗室指導團隊工作成為邢婉麗教授日常的一部分。在國內(nèi)，她是參與生物芯片研究、產(chǎn)業(yè)化和標準制訂第一批領(lǐng)軍人物中的一員，至今已從事該行業(yè)20多年。

2009年，全球首張遺傳性耳聾基因檢測芯片在這里誕生。對于我國第二大類出生缺陷類疾病耳聾而言，很多人并不知道其中60%的病因和遺傳相關(guān)。而這樣的生物芯片，可以從基因的角度對耳聾進行干預，減少耳聾的發(fā)生。

每天，實驗室的工作人員都會熟練地操作耳聾基因芯片檢測實驗，這里已經(jīng)成為全國乃至全球耳聾基因芯片檢測量最多的機構(gòu)。迄今，在我國20多個省市區(qū)，已有200多萬名新生兒因這一技術(shù)受益，有5萬多名受檢者和家庭成員因此避免了“一針致聾”的悲劇。

實驗員將新生兒足跟血中提取的核酸樣本注入到耳聾基因芯片的反應(yīng)池中。1997年，《財富》雜志就報道說，“在20世紀科技史上有兩件事影響深遠：一是微電子芯片，它是計算機和許多家電的‘心臟’，改變了我們的經(jīng)濟和文化生活，并已進入每一個家庭；另一就是生物芯片，它將改變生命科學的研究方式，革新醫(yī)學診斷和治療，極大地提高人口素質(zhì)和健康水平?！?br />

一張這樣普通的芯片，可以同時完成四名新生兒的耳聾基因檢測，可用于疾病預測、預防和個體化治療。醫(yī)生們可以通過研究個人的基因序列，向攜帶了不良基因的人士提出健康管理和醫(yī)療建議，從而更有效地預防和治療復雜疾病。

完成加樣的耳聾基因芯片需要用專用卡盒固定好，然后進行后續(xù)的雜交、清洗、干燥各個步驟的實驗。

完成各項實驗環(huán)節(jié)的耳聾基因芯片被送入到配套的基因芯片掃描儀中，電腦軟件開始讀取檢測結(jié)果。

幾分鐘后，樣本的檢測結(jié)果圖像就清晰地出現(xiàn)在電腦屏幕上。

邢婉麗教授和助手觀看檢測結(jié)果，該受檢者為一名藥物性耳聾基因攜帶者。像這樣的基因攜帶者，只通過母系遺傳，因而受檢者和母系家庭成員須終身禁用鏈霉素、卡那霉素、慶大霉素等氨基糖甙類抗生素，否則將引起藥物致聾，且終生不可逆。

這種芯片可以檢測出中國人群常見4個耳聾基因、9個基因位點突變，它們分別對應(yīng)先天性耳聾、遲發(fā)性耳聾和藥物性耳聾三大類耳聾缺陷，是新生兒聽力物理篩查方式的有效補充。

邢婉麗教授團隊近幾年研發(fā)出的微流控碟式芯片，成為細菌、病毒、真菌快速檢測的新武器。

實驗員從患者痰液中提取細菌核酸。這種檢測可以快速確定致病菌種類，為醫(yī)生臨床診斷治療提供極大幫助。

設(shè)計上經(jīng)過不斷優(yōu)化的碟式芯片，僅用微量樣本就可一次并行完成多個指標的檢測，圖為樣本被注入到芯片中間部位的聯(lián)通管道中。

雖然工作人員對這類的實驗已經(jīng)駕輕就熟，但邢婉麗教授對實驗的每個環(huán)節(jié)要求都臻于完美。

通過儀器30秒的高速旋轉(zhuǎn)離心，芯片聯(lián)通管道中的樣本被快速“甩”入到周圍24個圓形的反應(yīng)池中。

“信息量滿滿”的碟式芯片被送入配套的恒溫擴增核酸分析儀器中。

通過電腦屏幕可以實時監(jiān)測實驗反應(yīng)過程。邢教授說，傳統(tǒng)病原菌檢測，光菌株培養(yǎng)就得耗費很長時間，且有些菌株非常難培養(yǎng)成功，而微流控芯片技術(shù)讓這些問題都迎刃而解，使整個過程縮減至短短幾個小時，這對老人、兒童等特殊呼吸重癥患者而言意義尤其重大。

20分鐘后，實驗完成，邢婉麗教授與工作人員分析檢測結(jié)果數(shù)據(jù)。現(xiàn)在，這一技術(shù)平臺已經(jīng)廣泛應(yīng)用到國內(nèi)上百家醫(yī)院的呼吸道病原菌臨床檢測中，搶救了很多患者的生命。