Den första biochip uppfanns av ett amerikanskt företag, nämligen Affymetrix, och produkten från detta företag är GeneChip (DNA-mikroarrays). Dessa produkter omfattar antalet enskilda DNA-sensorer som används för att känna av defekter. Biochip spelar en viktig roll inom biologiforskning som systembiologi samt sjukdomsbiologi medan antalet kliniska tillämpningar ökar. Det är en uppsättning mikroarrayer som placeras på en stark yta på ett substrat så att tusentals reaktioner kan utföras på kortare tid. Utvecklingen av biochip innefattar främst kombinationen av molekylärbiologi, biokemi och genetik. Biochips används för att analysera organiska molekyler kopplade till en levande organism. Denna artikel diskuterar vad som är Biochip, typer, biochips och deras användning , nackdelar och dess tillämpningar.
Vad är ett biochip?
En biochip är en uppsättning minskade mikroarrayer som placeras på ett starkt substrat som gör att många experiment kan utföras samtidigt för att få en hög genomströmning på kortare tid. Enheten innehåller miljontals sensorelement eller biosensorer . Inte som mikrochips, det här är inte elektroniska enheter. Varje biochip kan betraktas som en mikroreaktor som kan detektera en viss analyt som ett enzym, protein, DNA, biologisk molekyl eller antikropp. Huvudfunktionen för detta chip är att utföra hundratals biologiska reaktioner på några sekunder som avkodande gener (en sekvens av DNA).
Biochip
Arbetsprincip för ett biochip:
Arbetet med Biochip innehåller huvudsakligen följande steg.
- Steg 1: Operatören genererar ett elektromagnetiskt fält med låg effekt genom radiosignaler
- Steg 2: Det fasta biochipet slås på
- Steg 3: Det aktiverade chipet överför identifieringskoden omvänd till operatören genom radiosignaler
- Steg 4: Läsaren stärker den mottagna koden för att ändra den till digital form och slutligen visar den på LCD.
Komponenter i BioChips
Biochip består av två komponenter, nämligen transponder såväl som läsare.
Komponenter i BioChips
1) Transponder
Transponder är två typer, nämligen aktiv transponder och passiv transponder. Detta är en passiv transponder som innebär att den inte innehåller någon av sin egen energi eller sitt batteri medan den i passiv är inte aktiv förrän operatören aktiverar den genom att ge den en låg elektrisk laddning. Denna transponder består av fyra delar som antennspole, datormikrochip, glaskapsel och en avstämningskondensator.
- Datorns mikrochip lagrar ett unikt identifieringsnummer (UID) som sträcker sig från 10 siffror till 15 siffror långt.
- Antennspolen är mycket liten, primitiv och den här typen av antenn används för att skicka och ta emot signaler från skannern eller läsaren.
- Laddningen av inställningskondensatorn kan göras med den lilla signalen dvs 1/1000 watt som skickas av operatören.
- Glaskapseln håller antennspolen, kondensator och mikrochip, och det är tillverkat med ett biokompatibelt material, nämligen sodakalkglas.
2) Läsare
Läsaren består av en spole, nämligen 'exciter' och den bildar ett elektromagnetiskt fält genom radiosignaler. Det ger erforderlig energi (<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.
Typer av BioChips
Det finns tre typer av biochips tillgängliga, nämligen DNA-mikroarray, mikrofluidchip och proteinmikroarray.
Typer av BioChips
1) DNA-mikroarray
En DNA-mikroarray eller DNA-biochip är en uppsättning små DNA-fläckar fästa på en stark yta. En forskare använder för att beräkna uttrycksnivåerna för ett stort antal gener. Varje DNA-märke består av pikomoler av specifika gener som benämns prober. Dessa kan vara ett kort segment av ett genetiskt material under situationer med hög styvhet. Vanligtvis observeras sondmål-hybridisering och räknas genom igenkänning av fluorofor- eller kemiluminiscensmärkta mål för att bestämma den relativa mängden nukleinsyraserier i målet. Innovativa matriser av nukleinsyra var makromatriser ca 9 cm x 12 cm och den ursprungligen automatiserade ikonbaserade analysen publicerades 1981.
2) Mikrofluidflis
Mikrofluidbiochips eller lab-on-a-chip är ett val för vanliga biokemiska laboratorier och transformerar flera applikationer som DNA-analys, molekylärbiologiska procedurer, proteomik som är känd som studier av proteiner och diagnostik av sjukdomar (klinisk patologi). Dessa marker blir mer komplexa med 1000-tals komponenter, men dessa komponenter är fysiskt utformade som full-anpassad plan från botten upp, vilket är en mycket stor personalstyrka.
3) Protein Microarray
En proteinmikroarray eller proteinchipsmetod används för att följa såväl proteiner som kopplingar och för att ta reda på deras funktion i stor skala. Den största fördelen med proteinmikroarray är att vi kan spåra ett stort antal proteiner parallellt. Detta proteinchip består av en yta för att stödja som mikrotiterplatta eller pärla, nitrocellulosamembran, glasrutschbanan. Dessa är automatiserade, snabba, ekonomiska, mycket känsliga, förbrukar mindre mängd prover. Den första metoden för proteinchips introducerades i antikroppsmikroarrayer för vetenskaplig publicering år 1983. Teknologin bakom detta chip var ganska lätt att utveckla för DNA-mikroarrays, som har förvandlats till de mest använda microarrays.
Biochips Fördelar och nackdelar
Fördelarna av biochip inkluderar följande.
- Biochipet används för att rädda de sjuka
- Mycket liten i storlek, kraftfull och snabbare.
- Biochips är användbara för att hitta de förlorade människorna
- Biochips kan användas för att identifiera personerna individuellt
- Biochips utför tusentals biologiska reaktioner på några sekunder.
Nackdelarna med biochip inkluderar följande.
- Biochips är dyra
- Biochip väcker farliga problem med individuell integritet.
- Biochip markerar slutet på människans frihet och självrespekt.
- Det kommer att finnas en chans att förvandla varje person till en kontrollerad person
- Biochips kan fixeras i människans kropp utan deras inblandning.
Biochips-applikationer
Tillämpningarna av biochip inkluderar följande.
- Genom att använda detta chip kan vi spåra en person eller ett djur var som helst i världen.
- Detta chip används för att lagra och uppdatera informationen om en person som medicinsk ekonomi och demografi.
- En biochip leder till säkra e-handelssystem
- Dessa marker är effektiva för att återställa register över medicinska, kontanter, pass etc.
- Biochipet kan användas inom det medicinska området som en BP-sensor, glukosdetektor och syresensor.
Av den ovan diskuterade informationen kan vi slutligen dra slutsatsen att biochips är korrekta, snabba och miniatyriserade. Biochiputrymmet ligger vid skärningspunkten mellan chiptillverkning, molekylbiologi, genomik och signalbehandling . Marknaden för Biochips och dess applikationer har ökat i ett antal kärnforskningsregioner. Här är en fråga till dig, vad är det definition av biochip ?
