Az első biochipet egy amerikai cég, nevezetesen az Affymetrix találta fel, és ennek a cégnek a terméke a GeneChip (DNS-mikro-rays). Ezek a termékek tartalmazzák a hibák érzékelésére használt egyedi DNS-érzékelők számát. A biochip alapvető szerepet játszik a biológiai kutatások területén, mint például a rendszerbiológia és a betegségbiológia, miközben a klinikai alkalmazások száma növekszik. Ez egy olyan mikro-sugarak csoportja, amelyeket a szubsztrát erős felületére helyeznek, hogy több ezer reakciót lehessen rövidebb idő alatt végrehajtani. A biochip fejlesztése főként a molekuláris biológia, a biokémia és a genetika kombinációját foglalja magában. A biochipeket egy élő organizmushoz kapcsolódó szerves molekulák elemzésére használják. Ez a cikk azt tárgyalja, mi az a biochip, típusai, biochipek és azok felhasználása , hátrányai és alkalmazásai.
Mi az a biochip?
A biochip egy csökkentett mikro-sugarak összessége, amelyeket erős aljzaton helyeznek el, amely lehetővé teszi sok kísérlet egyidejű végrehajtását, hogy kevesebb idő alatt nagy áteresztőképességet érjenek el. Ez az eszköz millió érzékelőelemet tartalmaz, ill bioszenzorok . Nem úgy, mint a mikrochipek, ezek nem elektronikus eszközök. Minden egyes biochip mikroreaktornak tekinthető, amely képes kimutatni egy adott analitot, például enzimet, fehérjét, DNS-t, biológiai molekulát vagy antitestet. Ennek a chipnek az a fő feladata, hogy néhány másodperc alatt több száz biológiai reakciót hajtson végre, mint például a gének dekódolása (DNS-szekvencia).
Biochip
A biochip működési elve:
A Biochip működése főként a következő lépéseket tartalmazza.
- 1. lépés: Az üzemeltető kis fogyasztású elektromágneses teret állít elő rádiójeleken keresztül
- 2. lépés: A fix biochip bekapcsol
- 3. lépés: Az aktivált chip rádiójeleken keresztül továbbítja az azonosító kódot az operátornak
- 4. lépés: Az olvasó megerősíti a kapott kódot, hogy digitális formába változtassa, és végül megjeleníti az LCD-n.
A BioChipek összetevői
A Biochip két komponensből áll, nevezetesen a transzponderből, valamint az olvasóból.
A BioChipek összetevői
1) Transzponder
A transzponderek két típusa: aktív transzponder és passzív transzponder. Ez egy passzív transzponder, ami azt jelenti, hogy nem tartalmaz semmiféle saját energiát vagy akkumulátort, míg passzív esetben addig nem aktív, amíg az üzemeltető nem aktiválja azt alacsony elektromos töltéssel. Ez a transzponder négy részből áll, például antennatekercsből, számítógépes mikrochipből, üvegkapszulából és hangoló kondenzátorból.
- A számítógépes mikrochip egyedi azonosító számot (UID) tárol, amely 10 és 15 jegy közötti hosszúságú lehet.
- Az antennatekercs nagyon kicsi, primitív és ilyen típusú antenna a jelek küldésére és fogadására szolgál a lapolvasótól vagy az olvasótól.
- A hangoló kondenzátor feltöltése a kezelő által küldött kis jellel, azaz 1/1000 watt-mal történhet.
- Az üvegkapszula tartja az antennatekercset, kondenzátor és mikrochip, és biokompatibilis anyagból, nevezetesen szóda mészüvegből készül.
2) Olvasó
Az olvasó egy tekercsből áll, mégpedig „gerjesztőből”, és rádiójeleken keresztül elektromágneses teret képez. A szükséges energiát kínálja (<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.
A BioChipek típusai
Háromféle biochip létezik, nevezetesen a DNS mikroarray, a mikrofluidic chip és a protein microarray.
A BioChipek típusai
1) DNS Microarray
A DNS-mikroarray vagy a DNS-biochip apró DNS-foltok összessége, amelyek erős felületre vannak rögzítve. Egy kutató felhasználja a gének expressziós szintjének kiszámítását. Minden DNS-jel meghatározott gének pikomoljait tartalmazza, amelyeket próbának nevezünk. Ezek egy genetikai anyag rövid szakaszai lehetnek nagy merevségű helyzetekben. Általában a próba-cél hibridizációt észlelik és fluoroforral vagy kemilumineszcenciával jelölt célpontok felismerésével számolják, hogy eldöntsék a nukleinsav-sorozat relatív mennyiségét a célpontban. A nukleinsav innovatív tömbjei körülbelül 9 cm x 12 cm méretű makró tömbök voltak, és az eredetileg automatizált ikon alapú elemzést 1981-ben tették közzé.
2) Mikrofluid chip
A mikrofluidikus biochipek vagy a chipen végzett laboratóriumok a szokásos biokémiai laboratóriumok választásai, és számos alkalmazást átalakítanak, mint például a DNS-elemzés, a molekuláris biológiai eljárások, a proteomika, amely fehérjék tanulmányozása és a betegségek diagnosztikája (klinikai patológia) néven ismert. Ezek a chipek egyre összetettebbé válnak az 1000 komponensek használatával, de ezeket az összetevőket fizikailag alulról felfelé irányuló, teljes testre szabott tervnek nevezik, ami nagyon nagy munkaerő.
3) Protein Microarray
A fehérje mikroszkóppal vagy protein chip módszerrel követik a fehérjék működését, összefüggéseit, és nagyban meghatározzák azok működését. A fehérjemikroszkóp fő előnye, hogy párhuzamosan nagyszámú fehérjét követhetünk nyomon. Ez a fehérje chip egy olyan felületből áll, amely alátámasztja a mikrotiterlemezt vagy gyöngyöt, a nitrocellulóz membránt és az üveglemezt. Ezek automatizáltak, gyorsak, gazdaságosak, nagyon érzékenyek, kevesebb mintát fogyasztanak. A fehérje chipek első módszertanát 1983-ban vezették be a tudományos publikációkban található antitest mikroszkálákban. A chip mögött álló technológiát meglehetősen könnyű volt kifejleszteni a DNS-mikro-sugarak számára, amelyek a leggyakrabban használt mikrorakokká váltak.
A biochip előnyei és hátrányai
Az előnyök a biochip a következőket tartalmazzák.
- A biochipet a betegek megmentésére használják
- Nagyon kicsi, erőteljes és gyorsabb.
- A biochipek hasznosak az elveszett emberek megtalálásában
- A biochipek felhasználhatók a személyek egyedi azonosítására
- A biochipek több ezer biológiai reakciót hajtanak végre néhány másodperc alatt.
A biochip hátrányai a következők.
- A biochipek drágák
- A biochip veszélyes problémákat vet fel az egyének magánéletében.
- A biochip az emberi szabadság és az önbecsülés végét jelenti.
- Lehetőség lesz arra, hogy minden embert irányított emberré változtasson
- A biochipek beavatkozásuk nélkül rögzíthetők az emberi testbe.
Biochip alkalmazások
A biochip alkalmazásai a következőket tartalmazzák.
- Ennek a chipnek a segítségével bárhol a világon nyomon követhetünk egy embert vagy állatot.
- Ezt a chipet egy olyan személy információinak tárolására és frissítésére használják, mint az orvosi pénzügyi és demográfiai adatok.
- A biochip biztonságos e-kereskedelmi rendszerekhez vezet
- Ezek a chipek hatékonyan helyreállítják az orvosi, készpénz, útlevél stb. Nyilvántartását.
- A biochip alkalmazható orvosi területen BP érzékelőként, glükóz detektorként és oxigén érzékelőként.
A fent tárgyalt információkból végül arra következtethetünk, hogy a biochipek pontosak, gyorsak és miniatürizáltak. A biochip tér a chipgyártás, a molekulabiológia, a genomika és a metszéspontjában fekszik jelfeldolgozás . A biochipek és alkalmazásainak piaca számos alapvető kutatási régióban megnőtt. Itt van egy kérdés az Ön számára, mi az biochip meghatározása ?
