蛋白质芯片技术是一种新型蛋白质分析技术，具有集成、并行、快速和自动化分析的优势。多元光学蛋白质芯片传感器，仅需微量生理或生物采样，即可以同时检测、识别和纯化不同的生物分子和研究分子间的相互作用。无需标记，可以直接测量像血浆、细胞裂解液等生理样品。 中科院力学所靳刚研究员领导的纳米生物研究小组在原有工作基础上又在芯片表面改性、芯片在生物医学应用等方面取得了一系列重要进展： 1.芯片表面上形成感应膜层的生物分子的纯度和其活性位点的空间趋向对于检测灵敏度有重要的影响。研究小组在芯片表面抗体分子固定上采用了蛋白质A的生物特异性结合技术。蛋白质A不但能够从纯度不高的抗体溶液中选择性地结合抗体分子，而且通过与抗体分子Fc片段的特异结合作用，达到了在芯片表面上定向固定抗体分子的目的，使抗体分子同抗原分子结合的活性位点暴露在表面外侧，导致检测灵敏度的提高。课题组已经申请了两项定向固定抗体的芯片专利。(参见生物工程学报2004;20(1):111-114) 2.目前在蛋白质芯片表面固定蛋白质的主要方法是通过物理吸附作用，而其蛋白质分子生物活性通常都比溶液状态下的蛋白质活性低，并且固定的蛋白质很不稳定，在有流动液体或其它竞争性吸附蛋白质存在时，所吸附的蛋白质容易脱落。针对此，课题组发展了硅片表面的醛基改性，作为蛋白质芯片制备的基底。该改性方法简单可靠，配基装配条件温和，有利于保持生物活性。目前，该方法已发展成熟，并已作为常规芯片制备方法。(参见 Journal of Immunological Methods 2004; 285: 237-243.) 3.课题组发展了表面疏水处理与表面共价固定相结合的表面二元改性方法。改性过的生物芯片表面不但能够抑制物理吸附，而且可以共价固定生物分子，这种改性方法已在硅表面和金表面实现，并已申请专利。这一研究进展提供了一种所固定的蛋白质稳定、空间构象所受影响小、生物活性高的蛋白质固定方法。(参见 Colloids And Surfaces B: Biointerfaces, 2004; 34: 173-177.) 4.血液中CA153的检测，有助于乳腺癌的早期诊断。使用蛋白质芯片技术能够直接检测血液中的CA153，检测灵敏度能够达到临床检测要求。课题组同中国医学科学院合作进行了23例癌症病人血清的定量检测。实验结果与使用化学发光免疫法(CA153检测的黄金标准)得到的结果几乎完全一致。该实验有力地证明了光学蛋白质芯片技术能够实现精确的定量检测。(Clinical Chemistry, Accepted)