生物晶片於個人化醫療之影響：美國之進展與應用
簡介：
個人化醫療，亦稱為精準醫療，是醫療保健領域中一個快速發展的領域，利用患者的基因資訊來制定其治療方案。這種方法不僅提高了治療的有效性，而且降低了不良反應的風險。然而，全面實施個人化醫療的能力受到收集和分析基因數據的效率和準確性的限制。這就是生物晶片發揮作用的地方。
生物晶片，亦稱為微陣列，是包含數千個微觀點的小型固態平台，每個點都有不同的生物探針。這些探針可以是 DNA、RNA、蛋白質或抗體，它們允許檢測樣本中的特定基因序列或蛋白質。生物晶片的利用革新了個人化醫療領域，並對美國的醫療保健產業產生了重大影響。
生物晶片帶給個人化醫療的主要進展之一是能夠快速準確地獲取大量基因資訊。傳統的基因檢測方法，如聚合酶鏈反應 (PCR)，既耗時又只能一次分析一個基因。使用生物晶片，可以同時分析多個基因，使過程更快、更有效。這使得識別致病突變和開發靶向治療成為可能。
例如， 2023年，美國的一個研究團隊使用生物晶片來識別治療一種稱為脊髓性肌萎縮症的罕見基因疾病的潛在藥物。這種藥物目前正在臨床試驗中，並且在患有這種疾病的個體中顯示出有希望的結果。
此外，生物晶片也被用於傳染病領域。在 COVID-19 大流行期間，生物晶片在診斷測試的開發中發揮了關鍵作用。這些測試使用生物晶片來檢測樣本中病毒的存在，提供快速準確的結果。2022年，美國食品藥品監督管理局 (FDA)批准了基於生物晶片的 COVID-19 診斷測試可在 30 分鐘內提供結果。這大大提高了檢測能力，並有助於控制病毒的傳播。關鍵亮點和最新的驅動因素在
生物晶片市場是：癌症研究的進展：
- 生物晶片在癌症研究中發揮了關鍵作用，允許識別和分析與不同類型癌症相關的特定基因標記。這導致了更具針對性和有效性的治療方法的開發，提高了癌症患者的生存率。生物晶片對癌症研究做出了重大貢獻，包括：基因表達譜分析：
- 生物晶片可以同時測量數千個基因的表達，從而深入了解癌症發展和進程的分子機制。基因組測序：
- 生物晶片實現了整個基因組的快速且具有成本效益的測序，使研究人員能夠識別與癌症相關的基因突變和變異。生物標誌物發現：
- 通過分析基因表達模式，生物晶片可以識別可用於癌症早期檢測、診斷和預後的新的生物標誌物。2022年；
- 在麻省理工學院 (MIT)的一個團隊創建了一種生物晶片，可以識別腫瘤樣本中不同類型的免疫細胞。這可能有助於開發更有效的免疫療法。
- 2021年；加州大學, 柏克萊分校的研究人員開發了一種生物晶片，可以高靈敏度地檢測血樣中的循環腫瘤細胞 (CTC)。這可能會導致改進的癌症早期檢測和監測。對個人化醫療的需求不斷增長：
- 慢性病的增加和對個人化治療的需求導致對生物晶片的需求增加。這些小型設備可以分析患者的基因組成，並提供準確的個人化治療建議。這顯著改善了患者的預後並降低了醫療保健成本。通過考慮基因組成、生活方式和環境暴露等因素，個人化醫療提供了更有效、更有針對性的治療。生物晶片是個人化醫療的必備工具，因為它們可以快速準確地分析大量生物數據。2023年；
- NanoString Technologies ，另一個主要的參與者生物晶片市場，宣布與美國疾病控制與預防中心 (CDC) 合作開發生物晶片，用於快速檢測傳染病，包括 COVID-19。這項合作突顯了生物晶片在改善公共衛生監測方面的潛力。2022年；
- 發表在自然醫學 (Nature Medicine)上的一項研究證明了使用生物晶片來識別與自閉症譜系障礙相關的基因標記。這項突破可能導致改善該疾病的診斷和治療方案。
- 2021年； Illumina，一家領先的生物晶片製造商，宣布推出NovaSeq X此外，一款下一代定序系統，每次運行可產生高達 6000 億個讀數。 這項進展實現了對生物樣本更全面、更準確的分析。
- 技術進步：隨著技術的快速發展，生物晶片變得更加複雜和高效。 這使得研究人員能夠分析更大容量的數據，從而獲得更準確的結果並更好地理解疾病。例如，於 2022 年 10 月；MicrobioSeq (CD Genomics)推出了噬菌體全基因組定序，以幫助發現生物標記物並開發非抗生素治療方法。 CD Genomics 使用下一代定序和長讀取定序技術（主要是 Illumina HiSeq、Nanopore 和 PacBio SMRT 定序）來提供病毒/噬菌體定序服務，並為結構基因組學和比較基因組學的深入研究做出貢獻。
- 政府支持增加：世界各國政府正在為生物晶片的開發和採用提供支持和資金。 這有望在未來幾年推動市場的增長。例如， 2020 年 8 月，來自以下機構的一組研究人員：加州大學柏克萊分校和格萊斯頓研究所開發了一種新的生物晶片，可以高靈敏度地檢測多種類型的癌症生物標記物。
結論：
在美國，生物晶片已經對個人化醫療領域產生了重大影響。 美國食品藥品監督管理局 (FDA) 已經批准了幾款用於臨床實踐的生物晶片，包括用於癌症診斷和風險評估的生物晶片。 美國國家衛生研究院 (NIH) 也在研究方面進行了投資，以進一步推進生物晶片技術及其在個人化醫療中的應用。 總之，生物晶片有潛力徹底改變個人化醫療領域。 憑藉其分析大量分子數據的能力，生物晶片正在幫助個人化治療和預防策略，使醫療保健更有效率。