¿Qué es un "biochip"?

Los biochips son una tecnología de vanguardia desarrollada a mediados de los años 90. Utiliza portaobjetos de vidrio y silicio como soportes para disponer una gran cantidad de materiales biológicos con una alta densidad por unidad de área, logrando así el propósito de detectar múltiples enfermedades o analizar múltiples muestras biológicas en una prueba al mismo tiempo. A veces se le llama chip genético, chip de ADN o microarrays. El concepto proviene de los chips de computadora y sus formas son algo similares. Hay muchos tipos de biochips, incluidos chips genéticos, chips de proteínas, chips de laboratorio, chips de células, chips de tejidos, etc. En la actualidad, los chips genéticos y los laboratorios de chips, como representantes de los biochips, han salido del laboratorio y han comenzado la industrialización.

La esencia del biochip es realizar análisis paralelos de señales biológicas. Adopta los conceptos de procesamiento paralelo e integración de microelectrónica de alta densidad. Miles de microprocesadores están integrados en un chip de un centímetro cuadrado a través de microprocesadores. tecnología de mecanizado Una molécula de información relacionada con la vida puede integrar varios procesos de reacción bioquímica en las ciencias de la vida y la medicina, permitiendo así pruebas y análisis eficientes y rápidos de sustancias bioactivas como genes, ligandos y antígenos.

En la década de 1980, se necesitaba al menos un día para secuenciar manualmente más de una docena de fragmentos de ADN en un laboratorio biológico tradicional. Actualmente, los analizadores automatizados de secuencias de ADN que cuestan cientos de miles de dólares pueden determinar casi 2.000 secuencias de ADN en un día).

El chip genético es el primer biochip en aparecer.

El chip genético se refiere a fijar una gran cantidad de moléculas sonda en un sustrato y luego hibridarlo con una muestra marcada. La cantidad de moléculas en la muestra se determina detectando la fuerza de la señal de hibridación. Hay muchas secuencias de nucleótidos fijadas en el chip genético, que sirven como sondas para hibridar con los genes diana en la muestra. Hay una luciferasa en la parte inferior de la sonda que emite luz sólo cuando la sonda se hibrida con el gen objetivo. El escáner convierte la señal emitida por la sonda en datos de imagen que pueden analizarse. Después del análisis y procesamiento del software, puede saber cuál es el gen objetivo detectado en la muestra.

La aplicación de biochips se está desarrollando rápidamente y jugará un papel cada vez más importante en todos los aspectos de la vida y la producción. Por ejemplo: secuenciación de chips, mapeo de genes, análisis de expresión genética, selección de clones, detección de mutaciones genéticas, diagnóstico de enfermedades genéticas y tumores, identificación de cepas microbianas y mecanismos de tratamiento, investigación de medicamentos, agricultura y silvicultura, medicina militar, etc.

En un futuro próximo, los exámenes físicos tradicionales y complicados podrían ser completamente reemplazados por chips genéticos. Durante la operación, siempre que se extraiga una gota de sangre del cuerpo humano y se coloque en un chip del tamaño de una uña de un pulgar, la computadora puede diagnosticar rápida y automáticamente si el sujeto tiene una enfermedad genética y otros posibles defectos genéticos, y predecir sus Qué amenazas se encontrarán para la salud en los próximos años para que se puedan tomar las contramedidas correspondientes para prevenirlas.

La promoción de las pruebas genéticas con chips reducirá de forma más eficaz la incidencia de defectos congénitos. El uso de este chip para detectar hombres y mujeres en edad fértil y fetos de más de 3 meses puede detectar con precisión y rapidez si el objeto analizado tiene el virus de la hepatitis B, el virus de la hepatitis C y el SIDA.

¡Tome una muestra de sangre en un minuto, realice la prueba en dos minutos y obtenga el resultado del diagnóstico en tres minutos! Suena a apoteosis. Sin embargo, con el biochip, este mito se hará realidad. En el futuro, cualquiera podrá comprobar su estado de salud en cualquier momento y lugar. Ésta es su magia. Al realizar la prueba, solo necesita dejar caer sangre en el chip, y los genes de la enfermedad que contiene reaccionarán químicamente con los genes correspondientes en el chip. Después de escanear con un escáner de computadora especial, la computadora puede identificar rápidamente los genes que han reaccionado. gen de la enfermedad es, para determinar qué enfermedad padece la persona sometida a la prueba.

En términos de beneficios económicos, el mayor área de aplicación de los biochips puede ser el desarrollo de nuevos fármacos. En la actualidad, muchas empresas farmacéuticas han participado en el desarrollo de chips. Debido a las diferencias individuales, se puede decir que ningún fármaco puede ser adecuado para todos los pacientes. Por tanto, desarrollar fármacos especiales basados ​​en los genes únicos de cada persona, es decir, fármacos personalizados, supondrá un salto cualitativo en la farmacoterapia.

Esto requiere un análisis rápido de múltiples genes del paciente para determinar el plan de medicación, y la tecnología de chips genéticos será la mejor opción.

Ante la enorme industria de los biochips, los científicos de nuestro país también han tomado medidas activas para desarrollar biochips con derechos de propiedad intelectual independientes de mi país, alcanzando niveles internacionalmente avanzados en algunos aspectos de la investigación y la tecnología de ingeniería de biochips médicos. . En octubre de 2000, el profesor Cheng Jing del Centro de Investigación y Desarrollo de Biochips de la Universidad de Tsinghua anunció en la Conferencia Internacional de Tecnología de Biochips que habían desarrollado el primer sistema de plataforma de biochip Duoli de 1 centímetro cuadrado del mundo. Se puede utilizar para construir un laboratorio en miniatura en un chip del tamaño de una uña, que se puede utilizar para análisis y pruebas en investigación médica básica, diagnóstico de enfermedades, identificación forense, supervisión de la higiene alimentaria, aeroespacial, protección ambiental y otros campos. Los resultados anteriores muestran que, aunque China comenzó tarde en el campo de los biochips y todavía está muy por detrás de Estados Unidos, Europa y Japón en su capacidad para producir objetos físicos, ha alcanzado la vanguardia internacional en ciertas ideas y conceptos.

¡Quizás en un futuro cercano descubramos que los biochips están a nuestro alrededor!