Визначення біочіпа
Біочіп є um мікроскопічний пристрій, який використовується для виконання біологічних аналізів у мікро- або наномасштабі. Біочіп — це загальний термін, який може стосуватися різноманітних пристроїв, включаючи чіпи ДНК, білкові чіпи та клітинні чіпи.
Сам чіп виготовлений із підкладки, яка зазвичай є твердим матеріалом, таким як скло або пластик. Субстрат покритий шаром органічного матеріалу, такого як білки або нуклеїнові кислоти, який використовується для взаємодії з біологічними зразками.
Біочіпи використовуються в широкому спектрі застосувань, включаючи медичну діагностику, моніторинг навколишнього середовища та наукові дослідження. Вони часто використовуються для виявлення присутності специфічних сполук у біологічних зразках, таких як білки або нуклеїнові кислоти.
Біочіпи мають високу чутливість і можуть виявляти дуже низькі концентрації біологічних сполук. Це робить їх цінним інструментом для наукових досліджень і медичної діагностики.
Як працює біочіп
Біочіп — це пристрій, який використовує поверхневий плазмонний резонанс (SPR) для виявлення та вимірювання взаємодії між молекулами, такими як білки та ДНК. SPR — це оптичне явище, яке виникає, коли світло відбивається від поверхні металу та взаємодіє з електронами на поверхні. Коли молекула зв’язується з поверхнею металу, SPR змінюється, що можна виявити та виміряти.
Функціонування біочіпа починається з обробки біологічного зразка, який містить цікаві молекули. Зразок наноситься на поверхню біочіпа, покритого тонким шаром металу. Коли зразок контактує з металевим шаром, молекули зв’язуються з поверхнею та змінюють SPR.
Виявлення молекулярних взаємодій здійснюється за допомогою оптичної системи, яка вимірює інтенсивність світла, відбитого від поверхні біочіпа. Коли молекули зв’язуються з поверхнею, SPR змінюється, а інтенсивність відбитого світла змінюється. Ця зміна виявляється оптичною системою та перетворюється на електричний сигнал, який можна обробити та проаналізувати.
Біочіп є потужним інструментом для досліджень молекулярної біології, і його можна використовувати в різних цілях, включаючи діагностику захворювань, відкриття ліків і дослідження взаємодії білок-білок і білок-ДНК. Використання біочіпів може прискорити процес відкриття ліків і зробити більш точний і ефективний аналіз молекулярних взаємодій.
Біочіпова технологія
Біочіп — це технологія, яка поєднує технологію мікрочіпів і інтегральних схем для створення міні-лабораторій на підкладках, призначених для виконання різноманітних функціональних операцій. Ця технологія дозволяє дослідникам проводити тести на невеликих кількостях біологічних зразків, заощаджуючи час і ресурси.
Біочіпи побудовані на підкладках, розроблених з точним контролем температури та інших змінних, щоб забезпечити точні та надійні результати. Субстрати зазвичай виготовляються з таких матеріалів, як кремній, скло або пластик, які призначені для взаємодії з біологічними зразками певним чином.
Біочіпи можна використовувати для проведення різноманітних тестів, включаючи аналіз ДНК, діагностику захворювань і тестування на токсичність. Вони особливо корисні в дослідженнях геноміки, де важлива здатність швидко й точно аналізувати великі обсяги даних.
Технологія біочіпів швидко розвивалася в останні роки завдяки прогресу в інженерних підкладках, мініатюризації лабораторій і функціональних операціях. Ці досягнення дозволяють дослідникам виконувати більш складні тести на менших зразках, заощаджуючи дорогоцінний час і ресурси.
Види біочіпів
Біочіпи — це пристрої, які містять широкий спектр мікроскопічних датчиків, здатних виявляти й аналізувати біологічну інформацію. Існує кілька типів біочіпів, кожен зі своїм застосуванням і технологією.
Мікрочип
Мікрочіп — це тип біочіпа, який містить велику кількість ДНК або білкових зондів на твердій поверхні. Він використовується для вимірювання експресії генів, ідентифікації генетичних мутацій і виявлення специфічних білків. Мікроматриці ДНК часто використовуються в дослідженнях геноміки та протеоміки.
Біочіп ДНК
Біочіпи ДНК схожі на мікрочипи, але використовуються для виявлення певних послідовностей ДНК. Вони часто використовуються в діагностичних програмах, таких як тестування на батьківство та виявлення генетичних захворювань.
Білковий біочіп
Білкові біочіпи використовуються для виявлення специфічних білків у біологічних зразках. Вони часто використовуються в дослідженнях протеоміки та медичної діагностики.
GeneChip
GeneChip — це тип біочіпа, який містить зонди ДНК, специфічні для генів людини. Він використовується для діагностики генетичних захворювань і виявлення генетичних варіантів.
ДНК сенсори
ДНК-сенсори — це біочіпи, які визначають певні послідовності ДНК. Вони часто використовуються в діагностичних програмах, таких як тестування на батьківство та виявлення генетичних захворювань.
Мікрофлюїдичні цифрові біочіпи
Цифрові мікрофлюїдичні біочіпи використовуються для маніпулювання рідинами в мікроскопічному масштабі. Вони часто використовуються в діагностичних програмах, таких як швидкі діагностичні тести та аналіз біологічних зразків.
Застосування біочіпів
Біочіпи широко використовуються в різних сферах застосування, від генетичних досліджень до ідентифікації біотероризму. Вони здатні зберігати та обробляти інформацію про клітини, білки та гени, що робить їх цінним інструментом для діагностики захворювань та розробки ліків.
Біочіпи також використовуються в дослідженнях раку, що дозволяє ідентифікувати білки та гени, пов’язані з хворобою. Вони здатні виявляти зміни в рівнях експресії генів, дозволяючи ідентифікувати нові терапевтичні мішені.
Крім того, біочіпи широко використовуються в імунологічних аналізах, таких як імунофлуоресцентний та імуногістохімічний аналізи. Ці аналізи використовуються для діагностики захворювань і моніторингу відповіді на лікування.
Біочіпи також використовуються в клінічній діагностиці, що дозволяє виявляти інфекційні та генетичні захворювання. Вони здатні виявляти специфічні антитіла та антигени, що дозволяє ранню діагностику та відповідне лікування.
Крім того, біочіпи використовуються в додатках молекулярної біології, таких як гібридизація нуклеїнових кислот і протеомний аналіз. Вони здатні виявляти присутність специфічних РНК і білків, дозволяючи ідентифікувати терапевтичні мішені та аналізувати клітинні сигнальні шляхи.
