Ce este un BioChip și tipuri de BioChip

Primul biocip a fost inventat de o companie americană și anume Affymetrix, iar produsul acestei companii este GeneChip (ADN microarrays). Aceste produse cuprind numărul de senzori ADN individuali utilizați pentru detectarea defectelor. Biochipul joacă un rol esențial în domeniul cercetării biologice, cum ar fi biologia sistemelor, precum și biologia bolilor, în timp ce numărul aplicațiilor clinice este în creștere. Este un set de microarrays care sunt plasate pe o suprafață puternică a unui substrat pentru a permite efectuarea a mii de reacții în mai puțin timp. Dezvoltarea biocipului include în principal combinația de biologie moleculară, biochimie și genetică. Biocipurile sunt utilizate pentru analiza moleculelor organice legate de un organism viu. Acest articol discută despre ce este Biochip, tipuri, biocipuri și utilizările acestora , dezavantaje și aplicațiile sale.

Ce este un biochip?

Un biocip este un set de microarrays diminuate care sunt plasate pe un substrat puternic care permite executarea multor experimente în același timp pentru a obține un randament ridicat în mai puțin timp. Acest dispozitiv conține milioane de elemente de senzori sau biosenzori . Nu ca microcipurile, acestea nu sunt dispozitive electronice. Fiecare biocip poate fi considerat ca un microreactor care poate detecta un anumit analit, cum ar fi o enzimă, proteină, ADN, moleculă biologică sau anticorp. Funcția principală a acestui cip este de a efectua sute de reacții biologice în câteva secunde, cum ar fi genele de decodare (o secvență de ADN).

Biochip

Principiul de lucru al unui biocip:

Funcționarea Biochip include în principal pașii următori.

1. Pasul 1: Operatorul generează un câmp electromagnetic de mică putere prin semnale radio
2. Pasul 2: biocipul fix se activează
3. Pasul 3: Cipul activ transmite codul de identificare invers către operator prin semnale radio
4. Pasul 4: Reader întărește codul primit pentru a-l schimba în formă digitală și, în cele din urmă, îl expune pe ecranul LCD.

Componentele BioChip-urilor

Biochipul cuprinde două componente și anume transponderul și cititorul.

Componentele BioChip-urilor

1) Transponder

Transponderele sunt două tipuri, respectiv transponderul activ și transponderul pasiv. Acesta este un transponder pasiv, ceea ce înseamnă că nu conține energie sau baterie proprie, în timp ce în pasiv, nu este activ până când operatorul nu îl activează, oferindu-i o încărcare electrică scăzută. Acest transponder este format din patru părți, cum ar fi bobina antenei, microcipul computerului, capsula de sticlă și un condensator de reglare.

• Microcipul computerului stochează un număr unic de identificare (UID) care variază de la 10 cifre la 15 cifre.
• Bobina antenei este foarte mică, primitivă și de acest tip antenă este utilizat pentru a trimite și primi semnale de la scaner sau cititor.
• Încărcarea condensatorului de reglare se poate face cu semnalul mic, adică 1/1000 de watt care este trimis de operator.
• Capsula de sticlă ține bobina antenei, condensator , și microcip, și este realizat cu un material biocompatibil și anume sticlă de var de sodă.

2) Cititor

Cititorul cuprinde o bobină și anume „excitator” și formează un câmp electromagnetic prin semnale radio. Oferă energia necesară (<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.

Tipuri de biochipuri

Există trei tipuri de biocipuri disponibile și anume microarray de ADN, cip microfluidic și microarray de proteine.

Tipuri de biochipuri

1) Microarray de ADN

Un microarray de ADN sau biocip ADN este un set de mici pete de ADN fixate pe o suprafață puternică. Un cercetător folosește pentru a calcula nivelurile de expresie pentru un număr mare de gene. Fiecare marcaj ADN cuprinde picomoli de gene particulare care sunt denumite sonde. Acestea pot fi un segment scurt al unui material genetic în situații de rigiditate ridicată. De obicei, hibridizarea sondă-țintă este observată și numărată prin recunoașterea țintelor marcate cu fluorofor sau chemiluminescență pentru a decide cantitatea relativă de serii de acid nucleic din țintă. Matrice inovatoare de acid nucleic au fost macro matrice de aproximativ 9 cm X 12 cm, iar analiza inițială automatizată bazată pe pictograme a fost publicată în anul 1981.

2) Cip microfluidic

Biocipurile microfluidice sau lab-on-a-chip sunt o alegere pentru laboratoarele biochimice obișnuite și transformă mai multe aplicații precum analiza ADN, proceduri de biologie moleculară, proteomică, cunoscută sub numele de studiul proteinelor și diagnosticarea bolilor (patologie clinică). Aceste cipuri devin din ce în ce mai complexe prin utilizarea a 1000 de componente, dar acele componente sunt proiectate fizic denumite ca un plan personalizat de jos în sus, care este o forță de muncă foarte mare.

3) Microarray de proteine

O microarray de proteine ​​sau o metodă cu cip proteic este utilizată pentru a urmări acțiunile, precum și conexiunile proteinelor și pentru a afla funcția lor pe scară largă. Principalul avantaj al microarray-ului de proteine ​​este că putem urmări un număr mare de proteine ​​în paralel. Acest cip proteic cuprinde o suprafață pentru susținere, cum ar fi placa de microtitrare sau margele, membrana de nitroceluloză, lamela de sticlă. Acestea sunt automatizate, rapide, economice, foarte sensibile, consumă o cantitate mai mică de probe. Prima metodologie a cipurilor proteice a fost introdusă în microarrays-urile de anticorpi publicate științific în anul 1983. Tehnologia din spatele acestui cip a fost destul de ușor de dezvoltat pentru microarrays-urile de ADN, care s-au transformat în cele mai utilizate microarrays.

Avantajele și dezavantajele biocipurilor

Avantajele de biocip include următoarele.

• Biocipul este folosit pentru salvarea bolnavilor
• De dimensiuni foarte mici, puternic și mai rapid.
• Biocipurile sunt utile în găsirea persoanelor pierdute
• Biocipurile pot fi utilizate pentru a identifica persoanele în mod individual
• Biocipurile efectuează mii de reacții biologice în câteva secunde.

Dezavantajele biocipului includ următoarele.

• Biocipurile sunt scumpe
• Biochip ridică probleme periculoase ale vieții private.
• Biocipul marchează sfârșitul libertății și respectului de sine al ființei umane.
• Va exista șansa de a transforma fiecare persoană într-o persoană controlată
• Biocipurile pot fi fixate în corpul uman fără interferența lor.

Cereri de biocipuri

Aplicațiile biocipului includ următoarele.

• Prin utilizarea acestui cip putem urmări o persoană sau un animal oriunde în lume.
• Acest cip este utilizat pentru a stoca și actualiza informațiile unei persoane, cum ar fi medicale financiare și demografice.
• Un biocip duce la sisteme de comerț electronic sigure
• Aceste jetoane sunt eficiente în restabilirea evidențelor medicale, numerar, pașaport etc.
• Biocipul poate fi aplicabil în domeniul medical ca senzor BP, detector de glucoză și senzor de oxigen.

Din informațiile discutate mai sus, putem concluziona că biocipurile sunt exacte, rapide și miniaturizate. Spațiul biocip se află la intersecția dintre fabricarea cipurilor, biologia moleculelor, genomica și procesare semnal . Piața pentru biocipuri și aplicațiile sale a crescut într-o serie de regiuni de cercetare de bază. Iată o întrebare pentru dvs., care este definirea biocipului ?