¿Qué es un biochip?
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Análisis:
El concepto de biochip apareció a principios de los años 80, cuando alguien propuso la idea de combinando tecnología electrónica y biotecnología para crear microestructuras bioactivas. Sin embargo, debido a las limitaciones de la tecnología de procesamiento y otros medios científicos y tecnológicos relacionados, no fue hasta la década de 1990 que la tecnología de biochips logró grandes avances.
El biochip es un producto de la combinación de tecnología de microprocesamiento moderna y biotecnología. Es un microchip que puede completar ciertas funciones de reacción biológica y se produce dentro o en la superficie de un soporte plano mediante fotolitografía o autoautomoción de biomolécula. dispositivo de montaje. Según los diferentes usos, los biochips se dividen principalmente en dos categorías. Una son los chips bioelectrónicos, que se utilizan en la fabricación de productos bioelectrónicos como las biocomputadoras. El otro tipo son los chips bioanalíticos, que se utilizan para el funcionamiento de diversas macromoléculas biológicas, tejidos celulares y la detección de reacciones bioquímicas. En el campo de los instrumentos de ciencias biológicas, generalmente se analiza este último tipo de chip, y este artículo solo toma este tipo de chip como objeto de discusión. Los chips bioanalíticos se pueden dividir en chips de análisis bidimensionales y chips de análisis tridimensionales según la distribución de las microestructuras funcionales en el soporte. Los chips de análisis bidimensionales se basan en biomoléculas fijadas en la superficie del soporte para completar la detección de reacciones bioquímicas. El chip bidimensional más común es un chip de matriz bidimensional (Microarray), que incluye chips de genes, chips de proteínas y otros chips de microarrays. El chip genético es actualmente el biochip más maduro, que utiliza una reacción de hibridación entre sondas de ADN de alta densidad fijadas en la superficie (el número total de sondas en un chip genético de un solo chip ahora alcanza cientos de miles) y fragmentos de ADN complementarios en la solución. a analizar para identificar muestras desconocidas. Según los diferentes usos, los chips genéticos se pueden dividir en chips de secuenciación, chips de expresión, etc. El chip tridimensional, también conocido como laboratorio en chip (LOAC), es un microchip con una determinada estructura espacial que procesa microcanales, grupos de muestras, cámaras de reacción y diversos componentes de control y detección dentro del portador. Hay muchos tipos de chips tridimensionales, los más comunes incluyen chips de microelectroforesis, chips de matriz tridimensional, chips de PCR, etc.
Los chips bidimensionales son relativamente simples, fáciles de procesar, la tecnología de detección es relativamente madura y ahora se ha industrializado gradualmente. Los chips tridimensionales son relativamente complejos y todavía se encuentran principalmente en la fase de investigación. Sin embargo, dado que los chips bidimensionales suelen requerir herramientas de detección auxiliares voluminosas, los chips tridimensionales que pueden integrar estructuras de control y detección en el chip tienen relativamente más espacio para el desarrollo. El laboratorio en un chip más completo puede completar el preprocesamiento de muestras, la separación, la dilución, la mezcla, las reacciones químicas, la detección y la extracción de productos. También pueden denominarse sistemas de análisis micrototal (μ-TAS). En comparación con las herramientas bioanalíticas tradicionales, los biochips pueden integrar miles de sondas moleculares en la superficie del soporte para completar todo, desde el preprocesamiento de muestras, la separación, la dilución, la mezcla, la reacción química y la detección hasta la extracción del producto en un solo chip. Por lo tanto, los biochips pueden mejorar en gran medida la velocidad de detección y la eficiencia del análisis, reducir el consumo de reactivos de muestra, eliminar la interferencia humana, prevenir la contaminación y lograr un alto grado de automatización.