什么是生物芯片,以及生物芯片的类型

第一个生物芯片是由美国公司发明的,即Affymetrix,这家公司的产品是GeneChip(DNA微阵列)。这些产品包括用于传感缺陷的单独DNA传感器的数量。Biochip在生物学研究领域起着重要作用,如系统生物学以及疾病生物学,而临床应用的数量正在上升。它是一组微阵列,其放置在基板的强表面上,以允许在较小的时间内进行数千个反应。Biochip的发展主要包括分子生物学,生物化学和遗传学的组合。生物芯片用于分析与生物体相关的有机分子。本文讨论了什么是生物芯片,类型,生物芯片及其用途,缺点及其应用。

什么是生物芯片?

生物芯片是一组小型微阵列,放置在一个强大的基质上,允许许多实验同时执行,以获得高通量在更少的时间。这个装置包含数百万个传感器元件生物传感器。不像微芯片,这些不是电子设备。每个生物芯片都可以被认为是微反应器,可以检测特定的分析物,如酶,蛋白质,DNA,生物分子或抗体。该芯片的主要功能是在几秒钟内执行数百种生物反应,例如解码基因(一系列DNA)。


Biochip.
Biochip.

Biochip的工作原理:

Biochip的工作主要包括以下几个步骤。

  1. 步骤1:操作者通过无线电信号产生低功率电磁场
  2. 第二步:固定的生物芯片启动
  3. 第三步:被激活的芯片通过无线电信号将识别码反向传输给操作员
  4. 步骤4:读者加强所接收的代码以将其更改为数字形式,最后在LCD上展示它。

生物芯片的组成部分

Biochip包括两个组分,即应答器以及读者。

生物芯片的组成部分
生物芯片的组成部分

1)应答器

转发器是两种类型的“活动应答器和被动应答器”。这是一种被动的转发器,这意味着它不包含其自身的任何能量或电池,而在被动中,直到操作员通过给予电荷低电平时,直到操作员激活它。该转发器由四个部件组成,如天线线圈,计算机微芯片,玻璃胶囊和调谐电容。

  • 计算机Microchip存储唯一的识别(UID)编号,其范围为10位数到15位数。
  • 天线线圈非常小,原始和这种类型的天线用于发送和接收来自扫描器或阅读器的信号。
  • 调谐电容器的充电可以通过操作员发送的瓦特的小信号i.e,1/1000进行。
  • 玻璃胶囊握住天线线圈,电容器它是由一种生物相容的材料,即钠石灰玻璃制成的。

2)读者

读取器包括线圈即“激励器”,并且它通过无线电信号形成电磁场。它提供所需的能量(瓦特的<1/1000)来激活生物芯片。读取器承载接收线圈,用于接收从激发植入的生物芯片发送的ID号或发送的代码。

生物芯片的类型

有三种类型的生物芯片可用即DNA微阵列,微流体芯片和蛋白质微阵列。

生物芯片的类型
生物芯片的类型

1)DNA微阵列

DNA微阵列或DNA生物芯片是一组固定在坚固表面的微小DNA点。研究人员利用计算大量基因的表达水平。每个DNA标记都由特定基因的皮摩尔组成,这些皮摩尔被称为探针。在高刚性的情况下,这些可以是遗传物质的一个短片段。通常,探针-靶标杂交是通过对荧光团或化学发光标记靶标的识别来观察和计数,以确定靶标中核酸序列的相对数量。创新的核酸阵列是约9厘米x12厘米的宏阵列,最初自动化的基于图标的分析是在1981年发表的。

2)微流控芯片

微流体Biochips或芯片的芯片是通常的生化实验室的选择,并且正在转化DNA分析,分子生物学程序,蛋白质组学等若干应用,称为蛋白质和疾病的诊断(临床病理学)。这些芯片通过使用1000个组件正变得更加复杂,但这些组件的设计是物理上称为自下而上的全定制计划,这是一个非常大的劳动力。

3)蛋白质微阵列

蛋白质微阵列或蛋白质芯片的方法被用来跟踪蛋白质的行为和连接,并大规模地发现它们的功能。蛋白质芯片的主要优点是我们可以同时跟踪大量的蛋白质。这种蛋白质芯片由一个像微滴板或珠、硝化棉膜、载玻片等支撑的表面组成。这些都是自动化的,快速的,经济的,非常灵敏的,消耗较少的样品数量。蛋白质芯片的第一种方法是在1983年的抗体微阵列科学出版物中引入的。这种芯片背后的技术很容易开发出DNA微阵列,它已经成为最常用的微阵列。

生物芯片的优点和缺点

优点生物芯片的包括以下。

  • Biochip用于拯救病人
  • 体积很小,力量强大,速度快。
  • 生物芯片在寻找失踪者方面很有用
  • 生物芯片可以用来单独识别这些人
  • 生物芯片在几秒钟内完成数千个生物反应。

生物芯片的缺点包括:

  • Biochips昂贵
  • Biochip引发了个性隐私的危险问题。
  • Biochip标志着人类的自由和自尊的结束。
  • 将有机会将每个人转变为受控人
  • 生物芯片可以在不受干扰的情况下植入人体。

生物芯片的应用

生物芯片的应用包括以下几个方面。

  • 通过这个芯片我们可以追踪世界上任何地方的人或动物。
  • 该芯片用于存储和更新医疗财务和人口统计数据等人的信息。
  • Biochip导致安全的电子商务系统
  • 这些芯片有效恢复医疗,现金,护照等的记录。
  • 该生物芯片可应用于医学领域,如血压传感器、血糖检测仪、氧气传感器等。

根据上述信息,我们可以得出结论,生物芯片是准确的,快速的,小型化的。生物芯片空间位于芯片制造、分子生物学、基因组学和信号处理。生物芯片市场及其应用的市场已在许多核心研究区域增加。这是一个问题,是什么?生物芯片定义吗?

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