De eerste biochip is uitgevonden door een Amerikaans bedrijf, namelijk Affymetrix, en het product van dit bedrijf is GeneChip (DNA-microarrays). Deze producten omvatten het aantal individuele DNA-sensoren dat wordt gebruikt om defecten te detecteren. Biochip speelt een essentiële rol op het gebied van biologisch onderzoek zoals systeembiologie en ziektebiologie, terwijl het aantal klinische toepassingen toeneemt. Het is een set microarrays die op een sterk oppervlak van een substraat worden geplaatst om duizenden reacties in minder tijd uit te voeren. De ontwikkeling van biochip omvat voornamelijk de combinatie van moleculaire biologie, biochemie en genetica. Biochips worden gebruikt voor het analyseren van organische moleculen die zijn verbonden met een levend organisme. Dit artikel bespreekt wat Biochip is, typen, biochips en hun toepassingen , nadelen en de toepassingen ervan.

Wat is een biochip?

Een biochip is een set verkleinde microarrays die op een sterk substraat worden geplaatst waardoor veel experimenten tegelijkertijd kunnen worden uitgevoerd om in minder tijd een hoge doorvoer te verkrijgen. Dit apparaat bevat miljoenen sensorelementen of biosensoren In tegenstelling tot microchips zijn dit geen elektronische apparaten. Elke biochip kan worden beschouwd als een microreactor die een bepaalde analyt kan detecteren, zoals een enzym, eiwit, DNA, biologisch molecuul of antilichaam. De belangrijkste functie van deze chip is om in enkele seconden honderden biologische reacties uit te voeren, zoals het decoderen van genen (een sequentie van DNA).

Biochip

Werkingsprincipe van een biochip:

De werking van Biochip omvat voornamelijk de volgende stappen.

Stap 1: De operator wekt een elektromagnetisch veld met laag vermogen op door middel van radiosignalen
Stap 2: De vaste biochip wordt ingeschakeld
Stap 3: De geactiveerde chip zendt de identificatiecode via radiosignalen achteruit naar de operator
Stap 4: Reader versterkt de ontvangen code om deze in digitale vorm te veranderen en geeft deze uiteindelijk weer op het LCD-scherm.

Onderdelen van BioChips

De Biochip bestaat uit twee componenten namelijk de transponder en de lezer.

Onderdelen van BioChips

“12 volt dc motorcontroller met variabele snelheid ”

1) Transponder

Transponders zijn twee soorten, namelijk actieve transponder en passieve transponder. Dit is een passieve transponder, wat betekent dat hij geen eigen energie of batterij bevat, terwijl hij passief pas actief is als de operator hem activeert door hem een lage elektrische lading te geven. Deze transponder bestaat uit vier delen, zoals een antennespoel, computermicrochip, glazen capsule en een afstemcondensator.

De computer microchip slaat een uniek identificatie (UID) nummer op dat varieert van 10 cijfers tot 15 cijfers lang.
De antennespoel is erg klein, primitief en dit soort antenne wordt gebruikt om de signalen van de scanner of lezer te verzenden en te ontvangen.
Het opladen van de afstemcondensator kan worden gedaan met het kleine signaal, d.w.z. 1/1000 watt dat door de operator wordt verzonden.
De glazen capsule bevat de antennespoel, condensator , en microchip, en het is gemaakt met een biocompatibel materiaal namelijk natronkalkglas.

2) Lezer

De lezer bestaat uit een spoel, namelijk 'exciter', en vormt een elektromagnetisch veld door middel van radiosignalen. Het biedt de benodigde energie (<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.

Soorten BioChips

Er zijn drie soorten Biochips beschikbaar, namelijk DNA-microarray, microfluïdische chip en proteïne-microarray.

Soorten BioChips

1) DNA Microarray

Een DNA-microarray of DNA-biochip is een reeks kleine DNA-vlekjes die op een sterk oppervlak zijn bevestigd. Een onderzoeker gebruikt om de expressieniveaus voor een groot aantal genen te berekenen. Elk DNA-merk bevat picomolen van bepaalde genen die als probes worden genoemd. Dit kunnen een kort segment van een genetisch materiaal zijn in situaties met hoge rigiditeit. Gewoonlijk wordt probe-doel-hybridisatie opgemerkt en geteld door herkenning van met fluorofoor of chemiluminescentie gelabelde doelen om de relatieve hoeveelheid nucleïnezuurreeksen in het doel te bepalen. Innovatieve reeksen nucleïnezuur waren macroarrays van ongeveer 9 cm x 12 cm en de aanvankelijk geautomatiseerde op pictogrammen gebaseerde analyse werd gepubliceerd in het jaar 1981.

2) Microfluïdische chip

Microfluïdische biochips of lab-on-a-chip zijn een keuze voor gewone biochemische laboratoria en transformeren verschillende toepassingen zoals DNA-analyse, moleculaire biologieprocedures, proteomics die bekend staat als de studie van eiwitten en diagnostiek van ziekten (klinische pathologie). Deze chips worden complexer door duizenden componenten te gebruiken, maar die componenten zijn fysiek ontworpen als bottom-up volledig aangepast plan, wat een zeer groot personeelsbestand is.

3) Protein Microarray

Een proteïne microarray of proteïne chip methode wordt gebruikt om zowel de acties als verbindingen van proteïnen te volgen en hun functie op grote schaal te achterhalen. Het belangrijkste voordeel van proteïne microarray is dat we een groot aantal proteïnen parallel kunnen volgen. Deze eiwitchip bestaat uit een oppervlak voor ondersteuning, zoals een microtiterplaat of kraal, nitrocellulosemembraan, het glaasje. Deze zijn geautomatiseerd, snel, economisch, zeer gevoelig, verbruiken minder hoeveelheden monsters. De eerste methodologie van proteïne-chips werd geïntroduceerd in antilichaam-microarrays van wetenschappelijke publicatie in het jaar 1983. De technologie achter deze chip was vrij eenvoudig te ontwikkelen voor DNA-microarrays, die zijn uitgegroeid tot de meest algemeen gebruikte microarrays.

Biochips Voordelen en nadelen

De voordelen van biochip omvatten de volgende.

De biochip wordt gebruikt om zieken te redden
Heel klein van formaat, krachtig en sneller.
Biochips zijn handig om de verloren mensen te vinden
Biochips kunnen worden gebruikt om de personen individueel te identificeren
Biochips voeren binnen een paar seconden duizenden biologische reacties uit.

De nadelen van biochip zijn onder meer de volgende.

Biochips zijn duur
Biochip werpt gevaarlijke problemen op met betrekking tot de persoonlijke levenssfeer.
Biochip markeert het einde van de vrijheid en het zelfrespect van de mens.
Er zal een kans zijn om van elke persoon een gecontroleerd persoon te maken
Biochips kunnen zonder hun tussenkomst in het menselijk lichaam worden bevestigd.

Biochips-toepassingen

De toepassingen van biochip omvatten de volgende.

Met deze chip kunnen we een persoon of dier overal ter wereld traceren.
Deze chip wordt gebruikt om de informatie van een persoon op te slaan en bij te werken, zoals medische financiële en demografische gegevens.
Een biochip leidt tot veilige e-commerce systemen
Deze chips zijn effectief bij het herstellen van medische dossiers, contant geld, paspoort, enz.
De biochip kan op medisch gebied worden toegepast als BP-sensor, glucosedetector en zuurstofsensor.

Uit de hierboven besproken informatie tenslotte kunnen we concluderen dat biochips nauwkeurig, snel en geminiaturiseerd zijn. De biochipruimte ligt op het kruispunt tussen chipproductie, molecuulbiologie, genomica en signaalverwerking De markt voor Biochips en zijn toepassingen is vergroot in een aantal kernonderzoeksregio's. Hier is een vraag voor u, wat is het biochip-definitie