📜  生物芯片介绍

📅  最后修改于: 2021-09-16 10:34:01             🧑  作者: Mango

生物芯片是实验室的微型版本,使用它同时进行数百种生化反应。它们专为在生物环境中发挥作用而设计,尤其是在生物体内。它不是电子设备。生物芯片由数百万个生物传感器组成,它们充当微反应器,用于检测特定的分析物,例如酶、蛋白质、生物分子和抗体。

历史 :
生物芯片的开发始于传感器技术的早期工作。一家名为 Affymetrix 的美国公司开发了第一个名为 Genechip 的生物芯片,它由许多用于发现缺陷的 DNA 传感器组成。

生物芯片如何函数?
生物芯片有不同的探针,如DNA、RNAi、蛋白质片段等,用芯片中的一个点表示。这些探针与待测样品中存在的靶标结合。由于杂交,实现了探针与其目标之间的接触。然后使用生物芯片扫描仪和微阵列图像分析软件进行目标识别和信号量化。结果是在统计水平上获得的,并在生物学背景下进行解释。

生物芯片的组成部分:
生物芯片包括两个组件,一个转发器和一个阅读器。

(一种)。转发器:
生物芯片由一个无源转发器组成,即这些转发器需要低电荷才能激活。转发器由以下四部分组成

  1. 天线线圈 –它非常基本且小巧,用于从扫描仪发送和接收信号。
  2. 计算机微芯片——它存储了一个 10-15 位数字的唯一标识号。
  3. 调谐电容器——它由运算符发送的非常小的信号充电。
  4. 玻璃胶囊 –它由生物相容性材料制成,特别是钠钙玻璃。用于固定天线线圈、电容器和微芯片。

(b)。读者:
它由一个称为励磁器的线圈组成,用于在无线电信号的帮助下产生电磁场(emf)。它提供触发芯片所需的能量。存在接收线圈,用于接收从激发的植入芯片返回的传输代码。

类型:
提供以下三种类型的生物芯片: –

  1. DNA微阵列——
    它由大量固定在坚固表面上的微小 DNA 点组成。它用于计算大量基因的表达水平。每个 DNA 标记都包含探针(特定基因的皮摩尔)。通常,通过识别荧光团(一种在光激发时可以重新发光的荧光化合物)标记的靶标来观察和计算探针-靶标杂交,以确定靶标中核酸系列的相对数量。创新的大分子阵列是关于 9 cm X 12 cm 的宏阵列,而且在 1981 年开始时,基于机器驱动的图标分析被揭示出来。
  2. 微流控芯片——
    它们是生化实验室的替代品。它们用于大量反应,例如 DNA 分析、分子生物学程序和更多生化反应。这些芯片非常复杂,因为它们包含数千个组件。这些零件在物理上被称为自下而上的全定制排列,这可能是一个非常庞大的劳动力。
  3. 蛋白质微阵列 –
    这些芯片用于跟踪蛋白质的活动和连接,并大规模发现它们的函数。它的主要优点是它可以用于并行跟踪大量蛋白质。该蛋白质芯片包括用于支撑如微量滴定板或珠、硝酸纤维素膜、载玻片的表面。这些是自动化的、快速的、经济的、非常灵敏的、消耗更少的样品量。蛋白质芯片的第一种方法是在 1983 年科学出版物的抗体微阵列中引入的。该芯片背后的技术很容易为 DNA 微阵列开发,DNA 微阵列已成为最常用的微阵列。

好处 :
生物芯片具有以下优势——

  • 它们体积非常小,功能强大且速度更快。
  • 它可以在几秒钟内进行数千次生物反应。
  • 生物芯片并帮助治疗各种疾病。

缺点:
生物芯片有以下缺点——

  • 它们是昂贵的。
  • 即使没有他们的同意,它们也可以固定在人体内。
  • 它们会引发严重的个人隐私问题。

应用:

  1. 生物芯片可用于追踪世界上任何地方的任何人或动物。
  2. 可用于医疗领域的血压传感器、氧传感器等各种领域。
  3. 生物芯片可用于存储他的个人医疗和财务信息。