Co to jest BioChip i typy BioChip

Pierwszy biochip został wynaleziony przez amerykańską firmę Affymetrix, a produktem tej firmy jest GeneChip (mikromacierze DNA). Produkty te obejmują wiele indywidualnych czujników DNA używanych do wykrywania defektów. Biochip odgrywa istotną rolę w badaniach biologicznych, takich jak biologia systemów i biologia chorób, podczas gdy liczba zastosowań klinicznych rośnie. Jest to zestaw mikromacierzy, które są umieszczane na mocnej powierzchni podłoża, aby umożliwić wykonanie tysięcy reakcji w krótszym czasie. Rozwój biochipów obejmuje głównie połączenie biologii molekularnej, biochemii i genetyki. Biochipy służą do analizy cząsteczek organicznych związanych z żywym organizmem. W tym artykule omówiono, czym jest Biochip, typy, biochipy i ich zastosowania , wady i ich zastosowania.

Co to jest biochip?

Biochip to zestaw zmniejszonych mikromacierzy, które są umieszczane na mocnym podłożu, co pozwala na wykonanie wielu eksperymentów w tym samym czasie, aby uzyskać wysoką przepustowość w krótszym czasie. To urządzenie zawiera miliony elementów czujnikowych lub biosensory . W przeciwieństwie do mikroczipów, nie są to urządzenia elektroniczne. Każdy biochip można uznać za mikroreaktor, który może wykryć określony analit, taki jak enzym, białko, DNA, cząsteczkę biologiczną lub przeciwciało. Główną funkcją tego chipa jest wykonanie setek reakcji biologicznych w ciągu kilku sekund, takich jak dekodowanie genów (sekwencji DNA).

Biochip

Zasada działania biochipa:

Działanie Biochipa obejmuje głównie następujące kroki.

1. Krok 1: Operator generuje pole elektromagnetyczne małej mocy za pomocą sygnałów radiowych
2. Krok 2: Włącza się stały biochip
3. Krok 3: Aktywowany chip przesyła kod identyfikacyjny wstecz do operatora za pomocą sygnałów radiowych
4. Krok 4: Czytnik wzmacnia otrzymany kod, aby zamienić go na postać cyfrową i ostatecznie wyświetla go na wyświetlaczu LCD.

Komponenty BioChips

Biochip składa się z dwóch elementów, a mianowicie transpondera i czytnika.

Komponenty BioChips

1) Transponder

Istnieją dwa rodzaje transponderów: transponder aktywny i transponder pasywny. Jest to transponder pasywny, co oznacza, że ​​nie zawiera żadnej własnej energii ani baterii, podczas gdy w trybie pasywnym nie jest aktywny, dopóki operator go nie aktywuje, nadając mu niski ładunek elektryczny. Ten transponder składa się z czterech części, takich jak cewka anteny, mikroczip komputerowy, szklana kapsuła i kondensator dostrajający.

• Mikrochip komputerowy przechowuje unikalny numer identyfikacyjny (UID) o długości od 10 do 15 cyfr.
• Cewka anteny jest bardzo mała, prymitywna i tego typu antena służy do wysyłania i odbierania sygnałów ze skanera lub czytnika.
• Ładowanie kondensatora dostrajającego może odbywać się małym sygnałem, czyli 1/1000 wata, który jest wysyłany przez operatora.
• Szklana kapsuła utrzymuje cewkę anteny, kondensator i mikroprocesor i jest wykonany z biokompatybilnego materiału, mianowicie szkła sodowo-wapniowego.

2) Czytelnik

Czytnik składa się z cewki, czyli „wzbudnicy”, która poprzez sygnały radiowe wytwarza pole elektromagnetyczne. Oferuje wymaganą energię (<1/1000 of a watt) to activate the biochip. The reader carries a receiving coil for receiving the ID number or transmitted code sent back from the excited implanted biochip.

Rodzaje BioChips

Dostępne są trzy typy biochipów, mianowicie mikromacierz DNA, mikroprzepływowy chip i mikromacierz białkowa.

Rodzaje BioChips

1) Mikromacierz DNA

Mikromacierz DNA lub biochip DNA to zestaw małych plamek DNA przymocowanych do mocnej powierzchni. Naukowiec wykorzystuje do obliczania poziomów ekspresji dla dużej liczby genów. Każdy znak DNA zawiera pikomole określonych genów, które określa się jako sondy. Może to być krótki fragment materiału genetycznego w sytuacjach dużej sztywności. Zwykle hybrydyzację sonda-cel jest zauważana i liczona przez rozpoznanie celów znakowanych fluoroforem lub chemiluminescencyjnie, aby zdecydować o względnej ilości serii kwasów nukleinowych w celu. Innowacyjnymi macierzami kwasu nukleinowego były makromacierze o wymiarach około 9 cm x 12 cm, a początkowo zautomatyzowana analiza oparta na ikonach została opublikowana w 1981 roku.

2) Mikroprzepływowy chip

Biochipy mikroprzepływowe lub lab-on-a-chip są wyborem dla zwykłych laboratoriów biochemicznych i zmieniają kilka zastosowań, takich jak analiza DNA, procedury biologii molekularnej, proteomika, która jest znana jako badanie białek i diagnostyka chorób (patologia kliniczna). Te układy stają się coraz bardziej złożone, gdy wykorzystuje się tysiące komponentów, ale te komponenty są projektowane jako plan oddolny, w pełni niestandardowy, co oznacza bardzo dużą siłę roboczą.

3) Mikromacierz białkowa

Metoda mikromacierzy białkowych lub chipów białkowych służy do śledzenia działań i połączeń białek oraz do poznania ich funkcji na dużą skalę. Główną zaletą mikromacierzy białkowej jest to, że możemy równolegle śledzić dużą liczbę białek. Ten chip białkowy składa się z powierzchni podtrzymującej, takiej jak płytka do mikromiareczkowania lub kulka, membrany nitrocelulozowej, szkiełka. Są zautomatyzowane, szybkie, ekonomiczne, bardzo czułe, zużywają mniej próbek. Pierwsza metodologia chipów białkowych została wprowadzona do mikromacierzy przeciwciał w publikacji naukowej w 1983 r. Technologia stojąca za tym chipem była dość łatwa do opracowania dla mikromacierzy DNA, które stały się najczęściej używanymi mikromacierzami.

Zalety i wady biochipów

Zalety biochipa obejmują następujące elementy.

• Biochip służy do ratowania chorych
• Bardzo mały rozmiar, mocny i szybszy.
• Biochipy są przydatne w odnajdywaniu zagubionych ludzi
• Biochipy mogą służyć do indywidualnej identyfikacji osób
• Biochipy wykonują tysiące reakcji biologicznych w ciągu kilku sekund.

Wady biochipa są następujące.

• Biochipy są drogie
• Biochip rodzi niebezpieczne problemy związane z prywatnością jednostki.
• Biochip oznacza koniec wolności i szacunku dla siebie człowieka.
• Będzie szansa na przekształcenie każdej osoby w osobę kontrolowaną
• Biochipy można zamocować w ciele człowieka bez jego ingerencji.

Aplikacje biochipów

Zastosowania biochipa obejmują:

• Za pomocą tego chipa możemy śledzić osobę lub zwierzę w dowolnym miejscu na świecie.
• Ten chip służy do przechowywania i aktualizowania informacji o osobie, takich jak medyczne, finansowe i demograficzne.
• Biochip prowadzi do bezpiecznych systemów handlu elektronicznego
• Te chipy są skuteczne w przywracaniu dokumentacji medycznej, gotówki, paszportu itp.
• Biochip może być stosowany w medycynie jako czujnik ciśnienia krwi, detektor glukozy i czujnik tlenu.

Na podstawie omówionych powyżej informacji możemy wreszcie wywnioskować, że biochipy są dokładne, szybkie i zminiaturyzowane. Przestrzeń biochipów znajduje się na przecięciu produkcji chipów, biologii molekuł, genomiki i przetwarzanie sygnałów . Rynek biochipów i jego zastosowań wzrósł w wielu głównych regionach badawczych. Oto pytanie do ciebie, co to jest definicja biochipa ?