Kaj je BioChip in Vrste BioChips

Prvi biočip je izumilo ameriško podjetje, in sicer Affymetrix, izdelek tega podjetja pa je GeneChip (DNA mikromreže). Ti izdelki obsegajo število posameznih senzorjev DNA, ki se uporabljajo za zaznavanje napak. Biochip igra bistveno vlogo na področju bioloških raziskav, kot so sistemska biologija in biologija bolezni, medtem ko število kliničnih aplikacij narašča. Gre za niz mikromrež, ki so nameščeni na močni površini podlage, da omogočijo tisoče reakcij v krajšem času. Razvoj biočipa vključuje predvsem kombinacijo molekularne biologije, biokemije in genetike. Biočipi se uporabljajo za analizo organskih molekul, povezanih z živim organizmom. Ta članek obravnava, kaj je Biochip, vrste, biočipi in njihova uporaba , slabosti in njegove uporabe.

Kaj je Biočip?

Biočip je sklop zmanjšanih mikromrež, nameščenih na močan substrat, ki omogoča izvedbo številnih poskusov hkrati, da se v krajšem času doseže velika pretočnost. Ta naprava vsebuje na milijone senzorskih elementov oz biosenzorji . Ne kot mikročipi, to niso elektronske naprave. Vsak biočip lahko štejemo za mikroreaktor, ki lahko zazna določen analit, kot je encim, beljakovine, DNA, biološka molekula ali protitelo. Glavna naloga tega čipa je, da v nekaj sekundah izvede stotine bioloških reakcij, kot je dekodiranje genov (zaporedje DNA).

Biočip

Načelo delovanja biočipa:

Delo podjetja Biochip vključuje predvsem naslednje korake.

1. 1. korak: Operater ustvari elektromagnetno polje z nizko močjo prek radijskih signalov
2. 2. korak: Fiksni biočip se vklopi
3. Korak 3: Aktivirani čip operaterju prek radijskih signalov pošlje identifikacijsko kodo
4. 4. korak: Bralnik okrepi prejeto kodo, da jo spremeni v digitalno obliko, in jo na koncu prikaže na LCD-prikazovalniku.

Sestavine BioChips

Biochip je sestavljen iz dveh komponent, in sicer transponderja in bralnika.

Sestavine BioChips

1) Transponder

Transponderji so dve vrsti, in sicer aktivni in pasivni. To je pasivni transponder, kar pomeni, da ne vsebuje nobene lastne energije ali baterije, medtem ko v pasivnem načinu ni aktiven, dokler ga operater ne aktivira z nizkim električnim nabojem. Ta transponder je sestavljen iz štirih delov, kot so antenska tuljava, računalniški mikročip, steklena kapsula in nastavitveni kondenzator.

• Računalniški mikročip shrani enolično identifikacijsko številko (UID), ki je dolga od 10 do 15 mest.
• Antenska tuljava je zelo majhna, primitivna in tovrstna antena se uporablja za pošiljanje in sprejemanje signalov iz optičnega bralnika ali bralnika.
• Polnjenje nastavitvenega kondenzatorja se lahko izvede z majhnim signalom, tj. 1/1000 vata, ki ga pošlje operater.
• Steklena kapsula drži antensko tuljavo, kondenzator , in mikročip, narejen pa je iz biokompatibilnega materiala, in sicer soda apnenega stekla.

2) Bralnik

Čitalec je sestavljen iz tuljave, in sicer 'vzbujevalca', ki tvori elektromagnetno polje prek radijskih signalov. Ponuja zahtevano energijo (<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.

Vrste BioChips

Na voljo so tri vrste biočipov, in sicer mikromreža DNA, mikrofluidni čip in beljakovinska mikromreža.

Vrste BioChips

1) DNA mikromreža

DNA mikromreža ali biočip DNA je skupek drobnih pik DNA, pritrjenih na močno površino. Raziskovalec uporablja za izračun ravni izražanja za veliko število genov. Vsaka znamka DNA vsebuje pikomole določenih genov, ki jih imenujemo sonde. To so lahko kratki segmenti genskega materiala v situacijah z visoko togostjo. Običajno opazimo in preštejemo hibridizacijo sonde-tarče s prepoznavanjem tarč, označenih s fluoroforjem ali kemiluminescenco, da določimo relativno količino serij nukleinskih kislin v tarči. Inovativni nizi nukleinske kisline so bili makro nizi približno 9 cm X 12 cm in prvotno avtomatizirana analiza na osnovi ikon je bila objavljena leta 1981.

2) Microfluidic Chip

Mikrofluidni biočipi ali laboratorij na čipu so izbira običajnih biokemičnih laboratorijev in preoblikujejo več aplikacij, kot so analiza DNK, postopki molekularne biologije, proteomika, ki je znana kot preučevanje beljakovin in diagnostika bolezni (klinična patologija). Ti čipi postajajo vse bolj zapleteni z uporabo 1000 komponent, vendar so te komponente fizično zasnovane kot načrt od spodaj navzgor po meri, kar je zelo velika delovna sila.

3) Beljakovinske mikromreže

Z beljakovinsko mikromrežo ali z beljakovinskimi čipi se spremljajo ukrepi, kot tudi povezave beljakovin, in ugotavljanje njihove funkcije v velikem obsegu. Glavna prednost beljakovinskih mikromrež je, da lahko vzporedno sledimo velikemu številu beljakovin. Ta beljakovinski čip obsega površino za podpiranje, kot je mikrotitrska plošča ali kroglica, nitrocelulozna membrana, steklena plošča. Ti so avtomatizirani, hitri, varčni, zelo občutljivi, porabijo manj količine vzorcev. Prva metodologija beljakovinskih čipov je bila uvedena v protitelesnih mikromrežah v znanstveni publikaciji leta 1983. Tehnologijo tega čipa je bilo dokaj enostavno razviti za mikromreže DNA, ki so se spremenile v najpogosteje uporabljene mikromreže.

Prednosti in slabosti biočipov

Prednosti biočipa vključujejo naslednje.

• Biočip se uporablja za reševanje bolnih
• Zelo majhne velikosti, zmogljive in hitrejše.
• Biočipi so koristni pri iskanju izgubljenih ljudi
• Z biočipi lahko posamezne osebe identificiramo
• Biočipi v nekaj sekundah izvedejo na tisoče bioloških reakcij.

Pomanjkljivosti biočipa vključujejo naslednje.

• Biočipi so dragi
• Biochip sproža nevarne probleme zasebnosti posameznika.
• Biochip pomeni konec človekove svobode in samospoštovanja.
• Obstajala bo možnost, da se vsaka oseba spremeni v nadzorovano osebo
• Biočipe je mogoče pritrditi v človeško telo brez njihovega vmešavanja.

Uporaba biočipov

Vloge biočipa vključujejo naslednje.

• Z uporabo tega čipa lahko izsledimo osebo ali žival kjer koli na svetu.
• Ta čip se uporablja za shranjevanje in posodabljanje podatkov o osebi, kot so medicinsko finančno in demografsko stanje.
• Biočip vodi do varnih sistemov e-trgovine
• Ti čipi so učinkoviti pri obnavljanju zdravstvenih evidenc, gotovine, potnih listov itd.
• Biočip se lahko uporablja na medicinskem področju kot senzor BP, detektor glukoze in senzor kisika.

Na koncu iz zgoraj obravnavanih informacij lahko ugotovimo, da so biočipi natančni, hitri in miniaturizirani. Prostor biočipov leži na presečišču med proizvodnjo čipov, molekulsko biologijo, genomiko in obdelava signala . Trg biočipov in njegovih aplikacij se je povečal v številnih ključnih raziskovalnih regijah. Tukaj je vprašanje za vas, kaj je definicija biočipa ?