Definitie van Biochip
Een biochip wel um microscopisch apparaat dat wordt gebruikt om biologische analyses op micro- of nanoschaal uit te voeren. Biochip is een generieke term die kan verwijzen naar een verscheidenheid aan apparaten, waaronder DNA-chips, eiwitchips en celchips.
De chip zelf is gemaakt van een substraat, meestal een vast materiaal zoals glas of plastic. Het substraat is bedekt met een laag organisch materiaal, zoals eiwitten of nucleïnezuren, die wordt gebruikt voor interactie met biologische monsters.
Biochips worden gebruikt in een breed scala aan toepassingen, waaronder medische diagnose, milieumonitoring en wetenschappelijk onderzoek. Ze worden vaak gebruikt om de aanwezigheid van specifieke verbindingen in biologische monsters, zoals eiwitten of nucleïnezuren, te detecteren.
Biochips zijn zeer gevoelig en kunnen zeer lage concentraties biologische verbindingen detecteren. Dit maakt ze tot een waardevol instrument voor wetenschappelijk onderzoek en medische diagnose.
Hoe Biochip werkt
Een biochip is een apparaat dat gebruik maakt van oppervlakte-plasmonresonantie (SPR) om interacties tussen moleculen, zoals eiwitten en DNA, te detecteren en te meten. SPR is een optisch fenomeen dat optreedt wanneer licht wordt gereflecteerd door het oppervlak van een metaal en interageert met elektronen op het oppervlak. Wanneer een molecuul zich aan het metaaloppervlak bindt, verandert de SPR, wat kan worden gedetecteerd en gemeten.
Het functioneren van de biochip begint met de verwerking van het biologische monster dat de interessante moleculen bevat. Het monster wordt aangebracht op het oppervlak van de biochip, dat is bedekt met een dunne laag metaal. Wanneer het monster in contact komt met de metaallaag, binden de moleculen zich aan het oppervlak en veranderen de SPR.
De detectie van moleculaire interacties wordt uitgevoerd met behulp van een optisch systeem dat de intensiteit meet van het licht dat wordt gereflecteerd door het oppervlak van de biochip. Wanneer moleculen zich aan het oppervlak binden, verandert de SPR en wordt de intensiteit van het gereflecteerde licht aangepast. Deze verandering wordt door het optische systeem gedetecteerd en omgezet in een elektrisch signaal dat kan worden verwerkt en geanalyseerd.
De biochip is een krachtig hulpmiddel voor onderzoek in de moleculaire biologie en kan worden gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, waaronder ziektediagnose, medicijnontdekking en onderzoek naar eiwit-eiwit- en eiwit-DNA-interacties. Het gebruik van biochips kan het ontdekkingsproces van geneesmiddelen versnellen en een nauwkeurigere en efficiëntere analyse van moleculaire interacties mogelijk maken.
Biochip-technologie
Biochip is een technologie die microarray- en geïntegreerde circuittechnologie combineert om mini-laboratoria op substraten te creëren die zijn ontworpen om een verscheidenheid aan functionele bewerkingen uit te voeren. Met deze technologie kunnen onderzoekers tests uitvoeren op kleine hoeveelheden biologische monsters, waardoor tijd en middelen worden bespaard.
Biochips zijn gebouwd op substraten die zijn ontworpen met nauwkeurige controle van temperatuur en andere variabelen, om nauwkeurige en betrouwbare resultaten te garanderen. Substraten zijn doorgaans gemaakt van materialen zoals silicium, glas of plastic, die zijn ontworpen om op specifieke manieren met biologische monsters in wisselwerking te treden.
Biochips kunnen worden gebruikt voor het uitvoeren van een verscheidenheid aan tests, waaronder DNA-analyse, ziektediagnose en toxiciteitstesten. Ze zijn met name nuttig bij genomicsstudies, waarbij het vermogen om grote hoeveelheden gegevens snel en nauwkeurig te analyseren essentieel is.
De biochiptechnologie heeft zich de afgelopen jaren snel ontwikkeld, met vooruitgang op het gebied van technische substraten, laboratoriumminiaturisatie en functionele operaties. Deze vooruitgang stelt onderzoekers in staat complexere tests uit te voeren op kleinere monsters, waardoor kostbare tijd en middelen worden bespaard.
Soorten biochips
Biochips zijn apparaten die een grote verscheidenheid aan microscopische sensoren bevatten die biologische informatie kunnen detecteren en analyseren. Er zijn verschillende soorten biochips, elk met zijn eigen toepassing en technologie.
microarray
Microarray is een soort biochip die een groot aantal DNA- of eiwitsondes op een vast oppervlak bevat. Het wordt gebruikt om genexpressie te meten, genetische mutaties te identificeren en specifieke eiwitten te detecteren. DNA-microarrays worden vaak gebruikt in genomics- en proteomics-onderzoek.
DNA-biochip
DNA-biochips lijken op microarrays, maar worden gebruikt om specifieke DNA-sequenties te detecteren. Ze worden vaak gebruikt in diagnostische toepassingen zoals vaderschapstesten en het opsporen van genetische ziekten.
Eiwit Biochip
Eiwitbiochips worden gebruikt om specifieke eiwitten in biologische monsters te detecteren. Ze worden vaak gebruikt in proteomics-onderzoek en medische diagnostiek.
GeneChip
GeneChip is een soort biochip die DNA-sondes bevat die specifiek zijn voor menselijke genen. Het wordt gebruikt voor het diagnosticeren van genetische ziekten en het identificeren van genetische varianten.
DNA-sensoren
DNA-sensoren zijn biochips die specifieke DNA-sequenties detecteren. Ze worden vaak gebruikt in diagnostische toepassingen zoals vaderschapstesten en het opsporen van genetische ziekten.
Microfluidics digitale biochips
Digitale microfluidics-biochips worden gebruikt om vloeistoffen op microscopische schaal te manipuleren. Ze worden vaak gebruikt in diagnostische toepassingen zoals snelle diagnostische tests en analyse van biologische monsters.
Biochip-toepassingen
Biochips worden op grote schaal gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, van genetisch onderzoek tot de identificatie van bioterrorisme. Ze zijn in staat informatie over cellen, eiwitten en genen op te slaan en te verwerken, waardoor ze een waardevol hulpmiddel zijn voor de diagnose van ziekten en de ontwikkeling van geneesmiddelen.
Biochips worden ook gebruikt bij kankeronderzoek, waardoor eiwitten en genen kunnen worden geïdentificeerd die met de ziekte zijn geassocieerd. Ze zijn in staat veranderingen in genexpressieniveaus te detecteren, waardoor de identificatie van nieuwe therapeutische doelen mogelijk wordt.
Bovendien worden biochips veel gebruikt in immunoassays, zoals immunofluorescentie- en immunohistochemische assays. Deze tests worden gebruikt om ziekten te diagnosticeren en de respons op de behandeling te monitoren.
Biochips worden ook gebruikt in klinische diagnostische toepassingen, waardoor de detectie van infectieuze en genetische ziekten mogelijk wordt. Ze zijn in staat specifieke antilichamen en antigenen te detecteren, waardoor een vroege diagnose en passende behandeling mogelijk zijn.
Bovendien worden biochips gebruikt in toepassingen in de moleculaire biologie, zoals nucleïnezuurhybridisatie en proteomics-analyse. Ze zijn in staat de aanwezigheid van specifiek RNA en eiwitten te detecteren, waardoor de identificatie van therapeutische doelen en de analyse van celsignaleringsroutes mogelijk wordt.
