Definicija biočipa
Biočip je um mikroskopski uređaj koji se koristi za izvođenje bioloških analiza na mikro ili nano razini. Biočip je generički pojam koji se može odnositi na različite uređaje, uključujući DNK čipove, proteinske čipove i stanične čipove.
Sam čip je napravljen od podloge, koja je obično čvrsti materijal poput stakla ili plastike. Supstrat je obložen slojem organskog materijala, poput proteina ili nukleinskih kiselina, koji se koristi za interakciju s biološkim uzorcima.
Biočipovi se koriste u raznim primjenama, uključujući medicinsku dijagnozu, praćenje okoliša i znanstvena istraživanja. Često se koriste za otkrivanje prisutnosti specifičnih spojeva u biološkim uzorcima, poput proteina ili nukleinskih kiselina.
Biočipovi su vrlo osjetljivi i mogu otkriti vrlo niske koncentracije bioloških spojeva. To ih čini vrijednim alatom za znanstvena istraživanja i medicinsku dijagnozu.
Kako Biočip radi
Biočip je uređaj koji koristi površinsku plazmonsku rezonancu (SPR) za otkrivanje i mjerenje interakcija između molekula, kao što su proteini i DNK. SPR je optički fenomen koji se javlja kada se svjetlost reflektira od površine metala i stupa u interakciju s elektronima na površini. Kada se molekula veže za metalnu površinu, SPR se mijenja, što se može otkriti i izmjeriti.
Rad biočipa započinje obradom biološkog uzorka koji sadrži molekule od interesa. Uzorak se nanosi na površinu biočipa koja je presvučena tankim slojem metala. Kada uzorak dođe u kontakt s metalnim slojem, molekule se vežu za površinu i mijenjaju SPR.
Detekcija molekularnih interakcija provodi se pomoću optičkog sustava koji mjeri intenzitet svjetlosti reflektirane s površine biočipa. Kada se molekule vežu za površinu, SPR se mijenja i intenzitet reflektirane svjetlosti se mijenja. Ovu promjenu detektira optički sustav i pretvara u električni signal koji se može obraditi i analizirati.
Biočip je moćan alat za istraživanje molekularne biologije i može se koristiti u raznim primjenama, uključujući dijagnozu bolesti, otkrivanje lijekova i proučavanje interakcija protein-protein i protein-DNA. Korištenje biočipova može ubrzati proces otkrivanja lijekova i omogućiti točniju i učinkovitiju analizu molekularnih interakcija.
Tehnologija biočipa
Biočip je tehnologija koja kombinira tehnologiju mikronizova i integriranih krugova za stvaranje mini-laboratorija na supstratima dizajniranim za izvođenje raznih funkcionalnih operacija. Ova tehnologija omogućuje istraživačima izvođenje testova na malim količinama bioloških uzoraka, štedeći vrijeme i resurse.
Biočipovi su izgrađeni na podlogama dizajniranim s preciznom kontrolom temperature i drugih varijabli, kako bi se osigurali točni i pouzdani rezultati. Supstrati se obično izrađuju od materijala kao što su silicij, staklo ili plastika, koji su dizajnirani za interakciju s biološkim uzorcima na specifične načine.
Biočipovi se mogu koristiti za obavljanje raznih testova, uključujući analizu DNK, dijagnozu bolesti i testiranje toksičnosti. Posebno su korisni u studijama genomike, gdje je sposobnost brze i točne analize velike količine podataka ključna.
Tehnologija biočipova brzo se razvila posljednjih godina, s napretkom u projektiranim supstratima, minijaturizaciji laboratorija i funkcionalnim operacijama. Ovaj napredak omogućuje istraživačima izvođenje složenijih testova na manjim uzorcima, štedeći dragocjeno vrijeme i resurse.
Vrste biočipova
Biočipovi su uređaji koji sadrže široku paletu mikroskopskih senzora sposobnih za otkrivanje i analizu bioloških informacija. Postoji nekoliko vrsta biočipova, svaki ima svoju primjenu i tehnologiju.
Mikromreža
Mikroniz je vrsta biočipa koji sadrži veliki broj DNK ili proteinskih sondi na čvrstoj površini. Koristi se za mjerenje ekspresije gena, identifikaciju genetskih mutacija i otkrivanje specifičnih proteina. DNA mikronizovi često se koriste u genomičkim i proteomičkim istraživanjima.
DNK biočip
DNK biočipovi slični su mikronizovima, ali se koriste za otkrivanje specifičnih sekvenci DNK. Često se koriste u dijagnostičkim aplikacijama kao što je testiranje očinstva i otkrivanje genetskih bolesti.
Proteinski biočip
Proteinski biočipovi koriste se za otkrivanje specifičnih proteina u biološkim uzorcima. Često se koriste u proteomičkim istraživanjima i medicinskoj dijagnostici.
GeneChip
GeneChip je vrsta biočipa koji sadrži DNK sonde specifične za ljudske gene. Koristi se za dijagnosticiranje genetskih bolesti i identificiranje genetskih varijanti.
DNA senzori
DNK senzori su biočipovi koji detektiraju specifične sekvence DNK. Često se koriste u dijagnostičkim aplikacijama kao što je testiranje očinstva i otkrivanje genetskih bolesti.
Mikrofluidički digitalni biočipovi
Digitalni mikrofluidički biočipovi koriste se za manipulaciju tekućinama na mikroskopskoj razini. Često se koriste u dijagnostičkim aplikacijama kao što su brzi dijagnostički testovi i analiza bioloških uzoraka.
Primjena biočipa
Biočipovi se široko koriste u različitim primjenama, od genetskih istraživanja do identifikacije bioterorizma. Oni su sposobni pohranjivati i obrađivati informacije o stanicama, proteinima i genima, što ih čini vrijednim alatom za dijagnozu bolesti i razvoj lijekova.
Biočipovi se također koriste u istraživanju raka, omogućujući identifikaciju proteina i gena povezanih s bolešću. Oni su sposobni detektirati promjene u razinama ekspresije gena, omogućujući identifikaciju novih terapijskih ciljeva.
Nadalje, biočipovi se široko koriste u imunotestovima, kao što su imunofluorescencija i imunohistokemijski testovi. Ovi se testovi koriste za dijagnosticiranje bolesti i praćenje odgovora na liječenje.
Biočipovi se također koriste u kliničkim dijagnostičkim aplikacijama, omogućujući otkrivanje zaraznih i genetskih bolesti. Oni su u stanju detektirati specifična antitijela i antigene, omogućujući ranu dijagnozu i odgovarajuće liječenje.
Nadalje, biočipovi se koriste u aplikacijama molekularne biologije kao što su hibridizacija nukleinskih kiselina i proteomska analiza. Oni su sposobni detektirati prisutnost specifične RNA i proteina, omogućujući identifikaciju terapijskih ciljeva i analizu staničnih signalnih putova.
