Co je to BioChip a typy BioChipů

První biočip vynalezla americká společnost, jmenovitě Affymetrix, a produktem této společnosti je GeneChip (DNA microarrays). Tyto produkty zahrnují počet jednotlivých senzorů DNA používaných pro snímání defektů. Biočip hraje zásadní roli v oblasti biologického výzkumu, jako je biologie systémů, stejně jako biologie nemocí, zatímco počet klinických aplikací stoupá. Jedná se o sadu mikročipů, které jsou umístěny na silném povrchu substrátu, aby bylo možné provést tisíce reakcí za kratší dobu. Vývoj biočipu zahrnuje hlavně kombinaci molekulární biologie, biochemie a genetiky. Biočipy se používají k analýze organických molekul spojených se živým organismem. Tento článek pojednává o tom, co je to biočip, typy, biočipy a jejich použití , nevýhody a jeho aplikace.

Co je to biočip?

Biočip je sada zmenšených mikročipů, které jsou umístěny na silný substrát, který umožňuje provádět mnoho experimentů současně, aby se dosáhlo vysoké propustnosti za kratší dobu. Toto zařízení obsahuje miliony senzorových prvků nebo biosenzory . Na rozdíl od mikročipů nejde o elektronická zařízení. Každý biočip lze považovat za mikroreaktor, který dokáže detekovat konkrétní analyt, jako je enzym, protein, DNA, biologická molekula nebo protilátka. Hlavní funkcí tohoto čipu je provádět stovky biologických reakcí během několika sekund jako dekódování genů (sekvence DNA).

Biočip

Pracovní princip biočipu:

Práce Biochip zahrnuje hlavně následující kroky.

1. Krok 1: Operátor generuje elektromagnetické pole s nízkou spotřebou energie prostřednictvím rádiových signálů
2. Krok 2: Opravený biočip se zapne
3. Krok 3: Aktivovaný čip vysílá identifikační kód zpět operátorovi prostřednictvím rádiových signálů
4. Krok 4: Čtečka posílí přijatý kód tak, aby jej změnil do digitální podoby, a nakonec jej vystaví na LCD.

Složky BioChips

Biočip obsahuje dvě složky, jmenovitě transpondér a čtečku.

Složky BioChips

1) Transpondér

Transpondéry jsou dva typy, jmenovitě aktivní transpondér a pasivní transpondér. Toto je pasivní transpondér, což znamená, že neobsahuje žádnou vlastní energii ani baterii, zatímco v pasivním režimu není aktivní, dokud jej operátor neaktivuje nízkým elektrickým nábojem. Tento transpondér se skládá ze čtyř částí, jako je anténní cívka, počítačový mikročip, skleněná kapsle a ladicí kondenzátor.

• Mikročip počítače ukládá jedinečné identifikační číslo (UID), které se pohybuje od 10 číslic do 15 číslic.
• Cívka antény je velmi malá, primitivní a tento typ anténa se používá k odesílání a přijímání signálů ze skeneru nebo čtečky.
• Nabíjení ladicího kondenzátoru lze provádět malým signálem, tj. 1/1 000 wattu, který je odesílán operátorem.
• Skleněná kapsle drží cívku antény, kondenzátor a mikročip a je vyroben z biokompatibilního materiálu, konkrétně ze sodnovápenatého skla.

2) Čtečka

Čtečka se skládá z cívky, jmenovitě „budiče“, která prostřednictvím rádiových signálů vytváří elektromagnetické pole. Nabízí potřebnou energii (<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.

Druhy biologických lodí

K dispozici jsou tři typy biočipů, jmenovitě DNA microarray, microfluidic chip a protein microarray.

Druhy biologických lodí

1) DNA Microarray

DNA microarray nebo DNA biochip je sada drobných skvrn DNA připevněných k silnému povrchu. Výzkumník využívá k výpočtu úrovní exprese pro velké množství genů. Každá značka DNA obsahuje pikomoly konkrétních genů, které se nazývají sondy. Může se jednat o krátký segment genetického materiálu za podmínek vysoké tuhosti. Obvykle je hybridizace sonda-cíl zaznamenána a počítána rozpoznáním cílů značených fluoroforem nebo chemiluminiscence, aby se rozhodlo o relativním množství řady nukleových kyselin v cíli. Inovativní pole nukleové kyseliny byla makro pole asi 9 cm x 12 cm a původně automatizovaná analýza založená na ikonách byla publikována v roce 1981.

2) Mikrofluidní čip

Mikrofluidní biočipy nebo laboratoř na čipu jsou volbou pro běžné biochemické laboratoře a transformují několik aplikací, jako je analýza DNA, postupy molekulární biologie, proteomika, která je známá jako studium proteinů a diagnostika chorob (klinická patologie). Tyto čipy se stávají složitějšími díky použití 1000 komponent, ale tyto komponenty jsou fyzicky označovány jako úplný plán zdola nahoru, což je velmi velká pracovní síla.

3) Proteinová mikročip

Metoda proteinové mikročipy nebo proteinového čipu se používá ke sledování akcí a spojení proteinů a ke zjištění jejich funkce ve velkém měřítku. Hlavní výhodou proteinové microarray je, že můžeme paralelně sledovat velké množství proteinů. Tento proteinový čip obsahuje povrch pro nesení, jako je mikrotitrační destička nebo perlička, nitrocelulózová membrána, skleněné sklíčko. Jsou automatické, rychlé, ekonomické, velmi citlivé a spotřebovávají menší množství vzorků. První metodika proteinových čipů byla zavedena do protilátkových mikročipů vědecké publikace v roce 1983. Technologie za tímto čipem se dala snadno vyvinout pro mikročipy DNA, které se změnily v nejběžněji používané mikročipy.

Výhody a nevýhody biočipů

Výhody biočipu zahrnout následující.

• Biočip se používá k záchraně nemocných
• Velmi malé rozměry, výkonné a rychlejší.
• Biočipy jsou užitečné při hledání ztracených lidí
• Biočipy lze použít k individuální identifikaci osob
• Biočipy provedou tisíce biologických reakcí během několika sekund.

Nevýhody biočipu zahrnují následující.

• Biočipy jsou drahé
• Biočip vyvolává nebezpečné problémy soukromí jednotlivců.
• Biočip znamená konec lidské svobody a sebeúcty.
• Bude šance proměnit každého člověka v ovládaného člověka
• Biočipy lze fixovat do lidského těla bez jejich interference.

Aplikace biočipů

Aplikace biočipu zahrnují následující.

• Pomocí tohoto čipu můžeme vystopovat člověka nebo zvíře kdekoli na světě.
• Tento čip se používá k ukládání a aktualizaci informací o osobě, jako jsou lékařské finanční a demografické údaje.
• Biočip vede k bezpečným systémům elektronického obchodování
• Tyto čipy jsou účinné při obnově záznamů o lékařských, hotovostních, pasových atd.
• Biočip může být použitelný v lékařství jako snímač BP, detektor glukózy a senzor kyslíku.

Z výše diskutovaných informací nakonec můžeme usoudit, že biočipy jsou přesné, rychlé a miniaturizované. Prostor biočipů leží na křižovatce mezi výrobou čipů, biologií molekul, genomikou a zpracování signálu . Trh s biočipy a jejich aplikacemi se zvýšil v řadě klíčových regionů výzkumu. Zde je otázka pro vás, co je to definice biočipu ?