Il primo biochip è stato inventato da un'azienda americana, Affymetrix, e il prodotto di questa azienda è GeneChip (DNA microarrays). Questi prodotti comprendono il numero di singoli sensori di DNA utilizzati per rilevare i difetti. Il biochip svolge un ruolo essenziale nel campo della ricerca in biologia, come la biologia dei sistemi e la biologia delle malattie, mentre il numero di applicazioni cliniche è in aumento. È un insieme di microarray che vengono posizionati su una superficie resistente di un substrato per consentire l'esecuzione di migliaia di reazioni in meno tempo. Lo sviluppo del biochip include principalmente la combinazione di biologia molecolare, biochimica e genetica. I biochip vengono utilizzati per analizzare le molecole organiche collegate a un organismo vivo. Questo articolo discute cos'è Biochip, tipi, biochip e loro usi , svantaggi e sue applicazioni.
Cos'è un biochip?
Un biochip è un insieme di microarray ridotti che vengono posizionati su un substrato forte che consente di eseguire molti esperimenti contemporaneamente per ottenere un rendimento elevato in meno tempo. Questo dispositivo contiene milioni di elementi sensori o biosensori . Non come i microchip, questi non sono dispositivi elettronici. Ogni biochip può essere considerato come un microreattore in grado di rilevare un particolare analita come un enzima, una proteina, un DNA, una molecola biologica o un anticorpo. La funzione principale di questo chip è quella di eseguire centinaia di reazioni biologiche in pochi secondi come la decodifica di geni (una sequenza di DNA).
Biochip
Principio di funzionamento di un biochip:
Il funzionamento di Biochip comprende principalmente le seguenti fasi.
- Fase 1: l'operatore genera un campo elettromagnetico a bassa potenza tramite segnali radio
- Passaggio 2: il biochip fisso viene attivato
- Step3: Il chip attivato trasmette il codice di identificazione inverso all'operatore tramite segnali radio
- Step4: Reader rafforza il codice ricevuto per cambiarlo in formato digitale e infine lo mostra sul display LCD.
Componenti di BioChips
Il Biochip comprende due componenti: il transponder e il lettore.
Componenti di BioChips
1) Transponder
I transponder sono di due tipi: transponder attivo e transponder passivo. Questo è un transponder passivo, il che significa che non contiene alcuna energia o batteria propria, mentre in passivo non è attivo fino a quando l'operatore non lo attiva dandogli una bassa carica elettrica. Questo transponder è composto da quattro parti come la bobina dell'antenna, il microchip del computer, la capsula di vetro e un condensatore di sintonia.
- Il microchip del computer memorizza un numero di identificazione univoco (UID) che va da 10 a 15 cifre.
- La bobina dell'antenna è molto piccola, primitiva e di questo tipo antenna viene utilizzato per inviare e ricevere i segnali dallo scanner o dal lettore.
- La carica del condensatore di sintonia può essere effettuata con il piccolo segnale cioè 1/1000 di watt che viene inviato dall'operatore.
- La capsula di vetro contiene la bobina dell'antenna, condensatore , e microchip, ed è realizzato con un materiale biocompatibile ovvero il vetro soda lime.
2) Lettore
Il lettore è costituito da una bobina, ovvero 'eccitatore', e forma un campo elettromagnetico tramite segnali radio. Offre l'energia richiesta (<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.
Tipi di BioChip
Sono disponibili tre tipi di biochip: microarray di DNA, chip microfluidico e microarray di proteine.
Tipi di BioChip
1) DNA Microarray
Un microarray di DNA o biochip di DNA è un insieme di minuscoli punti di DNA fissati su una superficie resistente. Un ricercatore utilizza per calcolare i livelli di espressione per un gran numero di geni. Ogni marchio di DNA comprende picomoli di particolari geni che sono definiti come sonde. Questi possono essere un breve segmento di un materiale genetico in situazioni di elevata rigidità. Di solito, l'ibridazione sonda-bersaglio viene notata e conteggiata dal riconoscimento di bersagli marcati con fluoroforo o chemiluminescenza per decidere la quantità relativa di serie di acidi nucleici nel bersaglio. Gli array innovativi di acido nucleico erano macro array di circa 9 cm X 12 cm e l'analisi basata su icone inizialmente automatizzata è stata pubblicata nell'anno 1981.
2) Microfluidic Chip
I biochip microfluidici o lab-on-a-chip sono una scelta per i normali laboratori biochimici e stanno trasformando diverse applicazioni come l'analisi del DNA, le procedure di biologia molecolare, la proteomica nota come studio delle proteine e diagnostica delle malattie (patologia clinica). Questi chip stanno diventando più complessi utilizzando migliaia di componenti, ma quei componenti sono progettati fisicamente come un piano completamente personalizzato dal basso verso l'alto, che è una forza lavoro molto grande.
3) Microarray di proteine
Un metodo microarray proteico o chip proteico viene utilizzato per seguire le azioni e le connessioni delle proteine e per scoprire la loro funzione su larga scala. Il vantaggio principale del microarray proteico è che possiamo tracciare un gran numero di proteine in parallelo. Questo chip proteico è costituito da una superficie per supportare come una micropiastra o perlina, una membrana di nitrocellulosa, il vetrino. Questi sono automatizzati, rapidi, economici, molto sensibili, consumano meno quantità di campioni. La prima metodologia dei chip proteici è stata introdotta nei microarray di anticorpi di pubblicazione scientifica nell'anno 1983. La tecnologia alla base di questo chip è stata abbastanza facile da sviluppare per i microarrays a DNA, che sono diventati i microarrays più generalmente utilizzati.
Vantaggi e svantaggi dei biochip
I vantaggi di biochip include il seguente.
- Il biochip viene utilizzato per salvare i malati
- Di dimensioni molto ridotte, potente e veloce.
- I biochip sono utili per trovare le persone smarrite
- I biochip possono essere utilizzati per identificare le persone individualmente
- I biochip eseguono migliaia di reazioni biologiche in pochi secondi.
Gli svantaggi del biochip includono quanto segue.
- I biochip sono costosi
- Biochip solleva pericolosi problemi di privacy individuale.
- Biochip segna la fine della libertà e del rispetto di sé dell'essere umano.
- Ci sarà la possibilità di trasformare ogni persona in una persona controllata
- I biochip possono essere fissati nel corpo umano senza la loro interferenza.
Applicazioni biochip
Le applicazioni del biochip includono quanto segue.
- Usando questo chip possiamo rintracciare una persona o un animale ovunque nel mondo.
- Questo chip viene utilizzato per archiviare e aggiornare le informazioni di una persona come i dati demografici e finanziari medici.
- Un biochip porta a sistemi di e-commerce sicuri
- Questi chip sono efficaci nel ripristinare le cartelle cliniche, contanti, passaporti, ecc.
- Il biochip può essere applicabile in campo medico come sensore BP, rilevatore di glucosio e sensore di ossigeno.
Dalle informazioni sopra discusse, infine, possiamo concludere che i biochip sono accurati, veloci e miniaturizzati. Lo spazio del biochip si trova all'intersezione tra produzione di chip, biologia molecolare, genomica e elaborazione del segnale . Il mercato dei biochip e delle sue applicazioni è stato ampliato in una serie di regioni di ricerca fondamentali. Ecco una domanda per te, qual è il file definizione di biochip ?
