斯坦福大學醫學院和英特爾公司強強聯手，在常用于計算機微處理器的硅芯片上直接合成了疾病相關的高通量多肽陣列，并展示了這一新技術的強大應用潛力。在這項研究中，半導體制作工序生產的芯片被成功用于狼瘡患者的診斷，文章發表在八月十九日Nature Medicine雜志網絡版上。

利用這一技術，研究人員將能夠快速深入的分析蛋白間相互作用，從而加快藥物研發。盡管這一新技術主要著眼于研究領域，但它同時也具有強大的疾病診斷潛力，還能夠幫助醫生針對特定患者選擇最有效的治療藥物。

“在對患者進行臨床診斷時，也許能很快確診他們患有關節炎，但卻無法快速判斷他們所患的關節炎屬于哪一種類型，”斯坦福大學醫學副教授Paul (P.J.) Utz說，現有方法需要數天甚至一個星期來進行進一步確診。“而現在我們能夠同時檢測數千種蛋白的相互作用，整合海量信息來診斷疾病類型和疾病的嚴重程度。也許在不久的將來，這一技術就能成為臨床的常規檢查項目。”

細胞中蛋白質的復雜相互作用形成了多種多樣的生命機制，控制著細胞生長、免疫反應甚至導致疾病。要了解蛋白之間轉瞬即逝的微觀作用及其生物學效果，并不容易也相當耗時。

為此，Intel的研究人員采用制造半導體的光刻法，直接在硅芯片上成功合成了多肽陣列，并將其稱為Intel芯片。隨后斯坦福的研究人員利用這一技術，對數千種蛋白的相互作用進行了同時分析，以診斷疾病、評估治療甚至研發更有效的新藥。

研究人員希望能夠最終將這種硅芯片整合到半導體回路，形成用于臨床診斷等過程的微型計算機，為患者量身定做最合適有效的治療方案。

這一新技術與DNA微陣列相似，是將多肽以一定的模式附著在固相基質上，檢測時用細胞或血液的蛋白溶液與之反應，通過熒光信號來指示這一過程中的蛋白相互作用。不同的是，Intel研究人員并不是用機械臂將先合成好的蛋白點到陣列上，而是直接在硅芯片上進行蛋白合成。

這種技術具有多種優勢，硅對蛋白的粘性比玻璃小，可以省去一些避免多肽隨機結合基質的步驟。而且不同多肽可以在硅芯片上排列得更緊密，更有效利用空間。此外，硅與玻璃不同，硅不發熒光能使信號檢測更容易。

斯坦福大學的研究人員檢測了該芯片診斷狼瘡患者的能力。狼瘡是一種嚴重的自體免疫疾病，患者體內會產生抗體攻擊細胞中的組蛋白。

“狼瘡具有很高的多樣性，有些類型特別嚴重，”Utz說。“約半數患者需要加強治療。我們希望試驗該芯片能否診斷出這類患者。”

研究人員利用針對組蛋白2B末端21個氨基酸的芯片，來檢測患者體內針對組蛋白2B的抗體。這一技術成功鑒別出了那些病情特別嚴重的患者（他們的體內針對組蛋白2B的抗體表達水平很高），并且確定了各種抗體的特異性結合區域。這種詳細的信息能夠幫助研究人員了解疾病中發生異常的生物學過程，并有助于人們利用藥物破壞、增強或者模仿細胞內的生物學反應來進行更有效的治療。

目前研究人員正在使用這一新技術開發強力流感疫苗，同時也在嘗試將蛋白三維折疊整合到該技術中以加強其分析蛋白相互作用的能力。