Desarrollo mundial de biochips
El desarrollo de la tecnología de biochips se benefició inicialmente de la teoría de la hibridación de ácidos nucleicos propuesta por Edwin Myler Suthern, es decir, las moléculas de ácido nucleico marcadas pueden hibridarse con moléculas de ácido nucleico complementarias solidificadas. Desde esta perspectiva, la hibridación Southern puede considerarse como el prototipo de biochip. Frederic Sanger y Walter Gilbert inventaron el método ampliamente utilizado de secuenciación del ADN y ganaron el Premio Nobel en 1980. Otro ganador del Premio Nobel, Kary Mullis, inventó por primera vez la PCR en 1983, y una serie de estudios posteriores basados en ella permitieron amplificar y detectar experimentalmente una pequeña cantidad de ADN.
El término biochip se propuso por primera vez a principios de los años 80, cuando se refería principalmente a dispositivos electrónicos moleculares. Es una tecnología de alta tecnología desarrollada rápidamente en el campo de las ciencias biológicas. Se refiere principalmente a la construcción de un sistema de análisis bioquímico en miniatura en la superficie de un chip sólido mediante tecnología de microprocesamiento y tecnología microelectrónica para lograr un análisis rápido y preciso. Componentes biológicos como células, proteínas y ADN. Pruebas de información. Carter, investigador del Laboratorio Naval de Estados Unidos, está intentando ensamblar moléculas orgánicas funcionales o moléculas bioactivas y quiere construir unidades microfuncionales para lograr las funciones de adquisición, almacenamiento, procesamiento y transmisión de información. Se utilizó para desarrollar sistemas biónicos de procesamiento de información y computadoras biológicas, dando origen a la "electrónica molecular". Al mismo tiempo, se han logrado algunos avances importantes: interruptores moleculares, dispositivos de memoria molecular, cables moleculares, neuronas moleculares y otros dispositivos moleculares. Lo que ha llamado la atención de la comunidad científica es el establecimiento de modelos de laboratorio basados en cálculos de moléculas como el ADN o las proteínas.
En la década de 1990, el desarrollo del Proyecto Genoma Humano (PGH) y disciplinas relacionadas de la biología molecular también proporcionaron condiciones favorables para el surgimiento y desarrollo de la tecnología de chips genéticos. Al mismo tiempo, otro tipo de "biochip" ha llamado la atención de la gente. Las micromatrices de biomoléculas producidas en obleas de silicio, vidrio, geles o membranas de nailon mediante impresión automática por robot o tecnología de síntesis química fotoconductora pueden lograr una detección precisa, rápida y basada en información de compuestos, proteínas, ácidos nucleicos, células u otros componentes biológicos.
●En 1991, la empresa Fodor de Affymatrix organizó expertos en semiconductores y expertos en biología molecular * * * para desarrollar un péptido sintético fotoconductor mediante fotolitografía;
●En 1992, utilizando tecnología de placas semiconductoras fotosensibles, Se informó por primera vez sobre el chip de ADN preparado mediante síntesis in situ, que fue el primer chip genético del mundo;
●En 1993 se diseñó un biochip de oligonucleótidos;
●En 1994 , se propusieron chips de oligonucleótidos sintetizados fotoconductivamente para el análisis rápido de secuencias de ADN;
●En 1996, la fotolitografía, las computadoras, los semiconductores, el escaneo láser, la síntesis de oligonucleótidos y tecnologías multidisciplinarias como la hibridación de sondas fluorescentes crearon el primer biochip comercial del mundo.
●En 1995, el Laboratorio P. Brown de la Universidad de Stanford inventó el primer chip de microarrays genéticos que utilizaba vidrio como soporte.
●En 2006, 54 38+0 años, el mercado mundial de biochips alcanzó los 654,38+07 mil millones de dólares estadounidenses, y el mercado mundial de medicamentos que utilizan biochips para participar en investigaciones de farmacogenética y farmacogenómica es de aproximadamente 654,38+08 mil millones de dólares estadounidenses. dólares por año.
●En los cinco años comprendidos entre 2000 y 2004, las ventas en el mercado de biochips aplicados alcanzaron aproximadamente 20 mil millones de dólares.
●En 2005, las ventas de chips utilizados para la investigación genómica sólo en Estados Unidos alcanzaron los 5 mil millones de dólares y es probable que aumenten a 40 mil millones de dólares en 2010. Esto no incluye los chips genéticos utilizados en áreas como la prevención, el diagnóstico y el tratamiento de enfermedades, algunos de los cuales se espera que sean cientos de veces mayores que el consumo de la investigación genómica. Por lo tanto, la industria de chips genéticos y productos relacionados reemplazará a la industria de chips microelectrónicos y se convertirá en la industria más grande del siglo XXI.
En marzo de 2004, Frost & Sulivan, una conocida empresa consultora británica, publicó el informe de análisis del mercado mundial de chips "Análisis estratégico del mercado mundial de chips de ADN".
El informe muestra que el mercado mundial de biochips de ADN está creciendo a una tasa anual promedio del 6,7%, con un valor de mercado total de 596 millones de dólares en 2003 y 9,37 mil millones de dólares en 2010. La empresa de investigación NanoMarkets predice que la tecnología médica con instrumentos nanométricos como solución alcanzará los 654.380 millones de dólares en 2009 y aumentará a 25.000 millones de dólares en 2002. Entre ellos, el laboratorio en un chip tiene el mayor potencial de desarrollo y el crecimiento de mercado más rápido.
●En diciembre de 2012, tres científicos estadounidenses obtuvieron una patente de chip informático de neurodinámica de nivel cuántico otorgada por la Oficina de Patentes y Marcas de Estados Unidos (US PTO). Este chip es potente y puede resolver problemas mediante simulaciones informáticas no estándar de alta velocidad, lo que promoverá en gran medida el desarrollo de la computación cuántica del futuro. Este chip de computadora es una combinación de procesos biológicos y físicos. Al imitar los sistemas biológicos y utilizar neuronas sinápticas para realizar aprendizaje de conexión y retroalimentación en la interfaz, tiene el potencial de brindar a las computadoras una potencia de computación súper y una velocidad ultrarrápida, y puede usarse ampliamente en campos militares y civiles. La patente cubre varios métodos diferentes para producir dichos chips de computadora.