Tàu sinh học đầu tiên được phát minh bởi một công ty Mỹ tên là Affymetrix, và sản phẩm của công ty này là GeneChip (DNA microarrays). Các sản phẩm này bao gồm số lượng cảm biến DNA riêng lẻ được sử dụng để phát hiện các khuyết tật. Biochip đóng một vai trò thiết yếu trong lĩnh vực nghiên cứu sinh học như sinh học hệ thống cũng như sinh học bệnh trong khi số lượng ứng dụng lâm sàng đang tăng lên. Nó là một tập hợp các vi tia được đặt trên một bề mặt vững chắc của chất nền để cho phép hàng nghìn phản ứng được thực hiện trong thời gian ngắn hơn. Sự phát triển của biochip chủ yếu bao gồm sự kết hợp của sinh học phân tử, hóa sinh và di truyền học. Biochips được sử dụng để phân tích các phân tử hữu cơ kết nối với một sinh vật sống. Bài viết này thảo luận về Biochip là gì, các loại, biochips và công dụng của chúng , nhược điểm và ứng dụng của nó.

“làm thế nào để chuyển đổi 3 pha thành đơn ”

Biochip là gì?

Phi thuyền sinh học là một tập hợp các vi hạt nhỏ được đặt trên một chất nền chắc chắn cho phép thực hiện nhiều thí nghiệm cùng một lúc để thu được thông lượng cao trong thời gian ngắn hơn. Thiết bị này chứa hàng triệu phần tử cảm biến hoặc cảm biến sinh học . Không giống như vi mạch, đây không phải là thiết bị điện tử. Mỗi và mọi biochip có thể được coi là một vi phản ứng có thể phát hiện một chất phân tích cụ thể như enzyme, protein, DNA, phân tử sinh học hoặc kháng thể. Chức năng chính của con chip này là thực hiện hàng trăm phản ứng sinh học trong vài giây như giải mã gen (một chuỗi DNA).

Biochip

Nguyên tắc làm việc của một Biochip:

Hoạt động của Biochip chủ yếu bao gồm các bước sau.

Bước 1: Người vận hành tạo ra trường điện từ công suất thấp thông qua tín hiệu vô tuyến
Bước 2: Tàu sinh học cố định được bật
Bước 3: Con chip được kích hoạt sẽ truyền ngược lại mã nhận dạng cho người vận hành thông qua tín hiệu vô tuyến
Bước 4: Người đọc củng cố mã nhận được để chuyển thành dạng kỹ thuật số và cuối cùng hiển thị nó trên màn hình LCD.

Các thành phần của BioChips

Biochip bao gồm hai thành phần cụ thể là bộ phát đáp cũng như bộ đọc.

Các thành phần của BioChips

1) Bộ phát đáp

Bộ phát đáp có hai loại 'cụ thể là bộ phát đáp chủ động và bộ phát đáp thụ động. Đây là một bộ phát đáp thụ động có nghĩa là nó không chứa bất kỳ năng lượng hoặc pin nào của riêng nó, trong khi ở chế độ thụ động, nó không hoạt động cho đến khi người vận hành kích hoạt nó bằng cách cung cấp cho nó một mức tích điện thấp. Bộ phát đáp này bao gồm bốn phần như cuộn dây ăng-ten, vi mạch máy tính, viên thủy tinh và tụ điều chỉnh.

Vi mạch máy tính lưu trữ một số nhận dạng (UID) duy nhất có độ dài từ 10 chữ số đến 15 chữ số.
Cuộn dây ăng-ten rất nhỏ, nguyên thủy và loại này ăng ten được sử dụng để gửi và nhận tín hiệu từ máy quét hoặc đầu đọc.
Việc sạc tụ điều chỉnh có thể được thực hiện với tín hiệu nhỏ, tức là 1/1000 watt được gửi bởi người vận hành.
Viên kính giữ cuộn dây ăng-ten, tụ điện , và vi mạch, và nó được làm bằng vật liệu tương hợp sinh học là thủy tinh vôi soda.

2) Người đọc

Đầu đọc bao gồm một cuộn dây được gọi là 'bộ kích thích' và nó tạo thành một trường điện từ thông qua các tín hiệu vô tuyến. Nó cung cấp năng lượng cần thiết (<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.

Các loại quan hệ sinh học

Có ba loại Biochips có sẵn là DNA microarray, microfluidic chip và microarray protein.

Các loại quan hệ sinh học

“thẻ nic là gì ”

1) DNA Microarray

DNA microarray hay DNA biochip là một tập hợp các điểm DNA nhỏ được cố định trên một bề mặt vững chắc. Một nhà nghiên cứu sử dụng để tính toán mức độ biểu hiện của một số lượng lớn gen. Mỗi dấu hiệu DNA bao gồm các picomol của các gen cụ thể được gọi là mẫu dò. Đây có thể là một đoạn ngắn của vật liệu di truyền trong các tình huống có độ cứng cao. Thông thường, quá trình lai giữa mục tiêu thăm dò được chú ý và đếm bằng cách nhận biết các mục tiêu được đánh dấu fluorophore hoặc phát quang hóa học để quyết định số lượng tương đối của chuỗi axit nucleic trong mục tiêu. Các mảng sáng tạo của axit nucleic là các mảng vĩ mô khoảng 9 cm X 12 cm và phân tích dựa trên biểu tượng tự động ban đầu được xuất bản vào năm 1981.

2) Chip vi lỏng

Các thiết bị sinh học microfluidic hoặc lab-on-a-chip là một lựa chọn cho các phòng thí nghiệm sinh hóa thông thường và đang chuyển đổi một số ứng dụng như phân tích DNA, quy trình sinh học phân tử, proteomics được gọi là nghiên cứu về protein và chẩn đoán bệnh (bệnh lý lâm sàng). Những con chip này ngày càng trở nên phức tạp hơn khi sử dụng 1000 thành phần, nhưng những thành phần đó được thiết kế về mặt vật lý được gọi là gói tùy chỉnh đầy đủ từ dưới lên, đó là một lực lượng lao động rất lớn.

3) Protein Microarray

Phương pháp microarray hoặc chip protein được sử dụng để theo dõi các hoạt động cũng như các kết nối của các protein và tìm ra chức năng của chúng trên quy mô lớn. Ưu điểm chính của microarray protein là chúng ta có thể theo dõi song song một số lượng lớn các protein. Chip protein này bao gồm một bề mặt để hỗ trợ như tấm hoặc hạt vi mô, màng nitrocellulose, lam kính. Đây là những thiết bị tự động, nhanh chóng, tiết kiệm, rất nhạy, tiêu tốn ít lượng mẫu hơn. Phương pháp luận đầu tiên của chip protein đã được giới thiệu trong vi mạch kháng thể được công bố khoa học vào năm 1983. Công nghệ đằng sau chip này khá dễ phát triển cho vi mạch DNA, đã trở thành vi mạch được sử dụng phổ biến nhất.

Ưu điểm và nhược điểm của Biochips

Những lợi thế của biochip bao gồm những điều sau đây.

Phi thuyền sinh học được sử dụng để giải cứu người bệnh
Kích thước rất nhỏ, mạnh mẽ và nhanh hơn.
Biochips rất hữu ích trong việc tìm kiếm những người thất lạc
Biochips có thể được sử dụng để xác định từng cá nhân
Các tàu sinh học thực hiện hàng nghìn phản ứng sinh học trong vài giây.

Những nhược điểm của biochip bao gồm những điều sau đây.

Tàu sinh học đắt tiền
Biochip làm nảy sinh các vấn đề nguy hiểm về quyền riêng tư của cá nhân.
Biochip đánh dấu sự kết thúc của sự tự do và tự tôn của con người.
Sẽ có cơ hội biến mọi người thành kẻ bị kiểm soát
Phi thuyền sinh học có thể được cố định vào cơ thể con người mà không cần sự can thiệp của chúng.

Ứng dụng Biochips

Các ứng dụng của biochip bao gồm những điều sau đây.

Bằng cách sử dụng con chip này, chúng tôi có thể theo dõi một người hoặc động vật ở bất kỳ đâu trên thế giới.
Con chip này được sử dụng để lưu trữ và cập nhật thông tin của một người như tài chính y tế và nhân khẩu học.
Một tàu sinh học dẫn đến các hệ thống thương mại điện tử an toàn
Những con chip này có hiệu quả trong việc khôi phục hồ sơ y tế, tiền mặt, hộ chiếu, v.v.
Phi thuyền sinh học có thể được ứng dụng trong lĩnh vực y tế như một cảm biến HA, máy dò đường và cảm biến oxy.

Cuối cùng, từ những thông tin đã thảo luận ở trên, chúng ta có thể kết luận rằng phi thuyền sinh học chính xác, nhanh chóng và thu nhỏ. Không gian phi thuyền sinh học nằm ở giao điểm giữa sản xuất chip, sinh học phân tử, hệ gen và xử lý tín hiệu . Thị trường cho Biochips và các ứng dụng của nó đã được gia tăng ở một số khu vực nghiên cứu cốt lõi. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, định nghĩa biochip ?