Biochip apibrėžimas
Biochipas yra um mikroskopinis prietaisas, naudojamas atlikti biologines analizes mikro arba nano masteliu. Biochip yra bendras terminas, galintis reikšti įvairius įrenginius, įskaitant DNR lustus, baltymų lustus ir ląstelių lustus.
Pati lustas yra pagamintas iš pagrindo, kuris paprastai yra kietos medžiagos, tokios kaip stiklas arba plastikas. Substratas yra padengtas organinės medžiagos, tokios kaip baltymai arba nukleino rūgštys, sluoksniu, kuris naudojamas sąveikauti su biologiniais mėginiais.
Biolustai naudojami įvairiems tikslams, įskaitant medicininę diagnostiką, aplinkos stebėjimą ir mokslinius tyrimus. Jie dažnai naudojami aptikti specifinių junginių, tokių kaip baltymai ar nukleino rūgštys, buvimą biologiniuose mėginiuose.
Biolustai yra labai jautrūs ir gali aptikti labai mažas biologinių junginių koncentracijas. Dėl to jie yra vertinga mokslinių tyrimų ir medicininės diagnostikos priemonė.
Kaip veikia Biochip
Biolustas yra prietaisas, kuris naudoja paviršiaus plazmono rezonansą (SPR), kad aptiktų ir išmatuotų molekulių, tokių kaip baltymai ir DNR, sąveiką. SPR yra optinis reiškinys, atsirandantis, kai šviesa atsispindi nuo metalo paviršiaus ir sąveikauja su paviršiuje esančiais elektronais. Kai molekulė prisijungia prie metalo paviršiaus, pasikeičia SPR, kurį galima aptikti ir išmatuoti.
Biolusto veikimas prasideda apdorojant biologinį mėginį, kuriame yra dominančios molekulės. Mėginys tepamas ant biolusto paviršiaus, kuris yra padengtas plonu metalo sluoksniu. Kai mėginys liečiasi su metaliniu sluoksniu, molekulės prisijungia prie paviršiaus ir keičia SPR.
Molekulinės sąveikos aptikimas atliekamas naudojant optinę sistemą, kuri matuoja nuo biolusto paviršiaus atspindėtos šviesos intensyvumą. Kai molekulės prisijungia prie paviršiaus, keičiasi SPR ir keičiasi atspindėtos šviesos intensyvumas. Šį pokytį aptinka optinė sistema ir paverčia elektriniu signalu, kurį galima apdoroti ir analizuoti.
Biochipas yra galingas molekulinės biologijos tyrimų įrankis ir gali būti naudojamas įvairiais tikslais, įskaitant ligų diagnostiką, vaistų atradimą ir baltymų-baltymų bei baltymų-DNR sąveikos tyrimus. Biolustų naudojimas gali paspartinti vaistų atradimo procesą ir leisti tiksliau bei efektyviau analizuoti molekulines sąveikas.
Biochip technologija
„Biochip“ yra technologija, kuri sujungia mikrogardelių ir integrinių grandynų technologijas, kad būtų sukurtos mini laboratorijos ant substratų, skirtų įvairioms funkcinėms operacijoms atlikti. Ši technologija leidžia tyrėjams atlikti nedidelio kiekio biologinių mėginių tyrimus, taupant laiką ir išteklius.
Biolustai yra sukurti ant pagrindo, suprojektuoto tiksliai kontroliuojant temperatūrą ir kitus kintamuosius, kad būtų užtikrinti tikslūs ir patikimi rezultatai. Substratai paprastai gaminami iš medžiagų, tokių kaip silicis, stiklas ar plastikas, kurios yra skirtos tam tikrais būdais sąveikauti su biologiniais mėginiais.
Bioschemos gali būti naudojamos įvairiems tyrimams, įskaitant DNR analizę, ligų diagnostiką ir toksiškumo tyrimus, atlikti. Jie ypač naudingi atliekant genomikos tyrimus, kur būtina galimybė greitai ir tiksliai analizuoti didelius duomenų kiekius.
Biochip technologija pastaraisiais metais sparčiai vystėsi, tobulėjant inžineriniams substratams, laboratorijų miniatiūravimui ir funkcinėms operacijoms. Dėl šios pažangos mokslininkai gali atlikti sudėtingesnius mažesnių mėginių bandymus, taupydami brangų laiką ir išteklius.
Biolustų tipai
Bioschemos yra įrenginiai, kuriuose yra daug įvairių mikroskopinių jutiklių, galinčių aptikti ir analizuoti biologinę informaciją. Yra keletas biolustų tipų, kurių kiekvienas turi savo pritaikymą ir technologiją.
Mikromasyvas
„Microarray“ yra biolusto tipas, kuriame yra daug DNR arba baltymų zondų ant kieto paviršiaus. Jis naudojamas genų ekspresijai matuoti, genetinėms mutacijoms nustatyti ir specifiniams baltymams aptikti. DNR mikromatricos dažnai naudojamos genomikos ir proteomikos tyrimuose.
DNR biolustas
DNR biolustai yra panašūs į mikro matricas, tačiau yra naudojami specifinėms DNR sekoms aptikti. Jie dažnai naudojami diagnostikos tikslais, pavyzdžiui, tiriant tėvystę ir nustatant genetines ligas.
Baltymų Biochip
Baltymų biolustai naudojami specifiniams baltymams aptikti biologiniuose mėginiuose. Jie dažnai naudojami proteomikos tyrimuose ir medicininėje diagnostikoje.
GeneChip
GeneChip yra biolusto tipas, kuriame yra DNR zondai, būdingi žmogaus genams. Jis naudojamas genetinėms ligoms diagnozuoti ir genetiniams variantams nustatyti.
DNR jutikliai
DNR jutikliai yra biolustai, aptinkantys specifines DNR sekas. Jie dažnai naudojami diagnostikos tikslais, pavyzdžiui, tiriant tėvystę ir nustatant genetines ligas.
Mikrofluidikos skaitmeninės biolustos
Skaitmeninės mikrofluidikos biolustai yra naudojami manipuliuoti skysčiais mikroskopiniu mastu. Jie dažnai naudojami diagnostikos reikmėms, pavyzdžiui, greitiesiems diagnostiniams tyrimams ir biologinių mėginių analizei.
Biochip programos
Biolustai plačiai naudojami įvairiose srityse – nuo genetinių tyrimų iki bioterorizmo identifikavimo. Jie gali saugoti ir apdoroti informaciją apie ląsteles, baltymus ir genus, todėl yra vertinga ligų diagnozavimo ir vaistų kūrimo priemonė.
Biochipai taip pat naudojami vėžio tyrimuose, leidžiantys identifikuoti su liga susijusius baltymus ir genus. Jie gali aptikti genų ekspresijos lygių pokyčius, leidžiančius nustatyti naujus terapinius taikinius.
Be to, biolustai plačiai naudojami imunologiniuose tyrimuose, tokiuose kaip imunofluorescenciniai ir imunohistocheminiai tyrimai. Šie tyrimai naudojami ligoms diagnozuoti ir atsakui į gydymą stebėti.
Biolustai taip pat naudojami klinikinėje diagnostikoje, leidžiančioje aptikti infekcines ir genetines ligas. Jie gali aptikti specifinius antikūnus ir antigenus, leidžiančius anksti diagnozuoti ir tinkamai gydyti.
Be to, biolustai naudojami molekulinės biologijos srityse, tokiose kaip nukleorūgščių hibridizacija ir proteomikos analizė. Jie gali aptikti specifinės RNR ir baltymų buvimą, leidžiantį nustatyti terapinius taikinius ir analizuoti ląstelių signalizacijos kelius.
