Первый биочип был изобретен американской компанией Affymetrix, а продукт этой компании - GeneChip (ДНК-микрочипы). Эти продукты включают ряд отдельных датчиков ДНК, используемых для обнаружения дефектов. Биочип играет важную роль в области биологических исследований, таких как системная биология, а также биология болезней, в то время как количество клинических применений растет. Это набор микрочипов, которые размещаются на прочной поверхности субстрата, что позволяет проводить тысячи реакций за меньшее время. Разработка биочипа в основном включает сочетание молекулярной биологии, биохимии и генетики. Биочипы используются для анализа органических молекул, связанных с живым организмом. В этой статье рассказывается, что такое Биочип, типы, биочипы и их использование , недостатки и его применение.

Что такое биочип?

Биочип - это набор микрочипов уменьшенного размера, которые помещены на прочный субстрат, что позволяет проводить множество экспериментов одновременно для получения высокой производительности за меньшее время. Это устройство содержит миллионы сенсорных элементов или биосенсоры . В отличие от микрочипов, это не электронные устройства. Каждый биочип можно рассматривать как микрореактор, который может обнаруживать конкретный аналит, такой как фермент, белок, ДНК, биологическая молекула или антитело. Основная функция этого чипа - выполнять сотни биологических реакций за несколько секунд, таких как расшифровка генов (последовательности ДНК).

Биочип

Принцип работы биочипа:

Работа Biochip в основном включает следующие этапы.

Шаг 1: Оператор создает электромагнитное поле малой мощности с помощью радиосигналов.
Шаг 2: Включается фиксированный биочип
Шаг 3: Активированный чип передает идентификационный код обратно оператору посредством радиосигналов.
Шаг 4: Считыватель усиливает полученный код, чтобы преобразовать его в цифровую форму, и, наконец, отображает его на ЖК-дисплее.

Компоненты биочипов

Биочип состоит из двух компонентов: транспондера и считывающего устройства.

Компоненты биочипов

1) Транспондер

Транспондеры бывают двух типов, а именно активный транспондер и пассивный транспондер. Это пассивный транспондер, что означает, что он не содержит собственной энергии или батареи, тогда как в пассивном режиме он не активен, пока оператор не активирует его, дав ему низкий электрический заряд. Этот транспондер состоит из четырех частей, таких как антенная катушка, компьютерный микрочип, стеклянная капсула и настроечный конденсатор.

Микрочип компьютера хранит уникальный идентификационный номер (UID), длина которого может составлять от 10 до 15 цифр.
Катушка антенны очень маленькая, примитивная и такой тип антенна используется для отправки и получения сигналов от сканера или считывателя.
Зарядка настроечного конденсатора может производиться с помощью слабого сигнала, то есть 1/1000 ватта, который посылает оператор.
В стеклянной капсуле находится антенная катушка, конденсатор , и микрочип, и он сделан из биосовместимого материала, а именно из известково-натриевого стекла.

2) Читатель

Считыватель состоит из катушки «возбудителя» и посредством радиосигналов формирует электромагнитное поле. Он предлагает необходимую энергию (<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.

Типы биочипов

Доступны три типа биочипов, а именно микрочипы ДНК, микрожидкостные чипы и белковые микрочипы.

Типы биочипов

1) ДНК-микрочип

ДНК-микрочип или ДНК-биочип - это набор крошечных пятен ДНК, закрепленных на прочной поверхности. Исследователь использует для расчета уровней экспрессии большого количества генов. Каждая метка ДНК состоит из пикомолей определенных генов, которые называются зондами. Это может быть короткий сегмент генетического материала в условиях высокой жесткости. Обычно гибридизацию зонд-мишень замечают и подсчитывают путем распознавания меченных флуорофором или хемилюминесценцией мишеней для определения относительного количества серий нуклеиновых кислот в мишени. Инновационные массивы нуклеиновых кислот представляли собой макро-массивы размером около 9 см на 12 см, и первоначально автоматизированный анализ на основе пиктограмм был опубликован в 1981 году.

2) Микрожидкостный чип

Микрожидкостные биочипы или «лаборатория на чипе» - это выбор для обычных биохимических лабораторий, которые преобразуют несколько приложений, таких как анализ ДНК, процедуры молекулярной биологии, протеомика, известная как исследование белков и диагностика заболеваний (клиническая патология). Эти микросхемы становятся более сложными из-за использования 1000 компонентов, но эти компоненты физически спроектированы как восходящий полностью настраиваемый план, что требует очень большого количества сотрудников.

“принципиальная схема светодиодного драйвера постоянного тока ”

3) протеиновый микрочип

Метод белкового микрочипа или белкового чипа используется для отслеживания действий, а также связей белков и для определения их функции в большом масштабе. Основное преимущество белкового микрочипа состоит в том, что мы можем отслеживать большое количество белков параллельно. Этот белковый чип состоит из поверхности для поддержки, такой как микротитровальный планшет или шарик, нитроцеллюлозная мембрана, предметное стекло. Они автоматизированы, быстры, экономичны, очень чувствительны, потребляют меньше образцов. Первая методология белковых чипов была представлена в микрочипах антител в научных публикациях в 1983 году. Технологию, лежащую в основе этого чипа, было довольно легко разработать для микрочипов ДНК, которые превратились в наиболее часто используемые микрочипы.

Преимущества и недостатки биочипов

Преимущества биочипа включая следующее.

Биочип используется для спасения больных
Очень маленький по размеру, мощный и быстрый.
Биочипы полезны для поиска потерянных людей
Биочипы можно использовать для индивидуальной идентификации людей
Биочипы выполняют тысячи биологических реакций за несколько секунд.

К недостаткам биочипа можно отнести следующее.

Биочипы дорогие
Биочип поднимает опасные проблемы личной жизни.
Биочип знаменует конец свободы и самоуважения человека.
Будет шанс превратить каждого человека в контролируемого человека
Биочипы можно закрепить в теле человека без их вмешательства.

Применение биочипов

Области применения биочипа включают следующее.

С помощью этого чипа мы можем отслеживать человека или животное в любой точке мира.
Этот чип используется для хранения и обновления такой информации о человеке, как медицинские финансовые и демографические данные.
Биочип ведет к безопасным системам электронной коммерции
Эти чипы эффективны при восстановлении медицинских записей, кассовых, паспортных и т. Д.
Биочип может применяться в медицине в качестве датчика АД, детектора глюкозы и датчика кислорода.

Наконец, исходя из вышеупомянутой информации, мы можем сделать вывод, что биочипы точные, быстрые и миниатюрные. Пространство биочипов находится на пересечении производства чипов, молекулярной биологии, геномики и обработка сигналов . Рынок биочипов и их приложений увеличился в ряде основных исследовательских регионов. Вот вам вопрос, что это за определение биочипа ?