¿Qué es un "biochip"?
La esencia de los biochips es el análisis paralelo de señales biológicas. Adoptar los conceptos de procesamiento paralelo e integración de microelectrónica de alta densidad. Miles de moléculas de información relacionadas con la vida se integran en un chip de un centímetro cuadrado mediante tecnología de micromecanizado, que puede integrar varios procesos de reacción bioquímica en las ciencias de la vida y la medicina, logrando así el control de sustancias biológicamente activas como genes, ligandos y antígenos. Detección y análisis rápidos.
En la década de 1980, los laboratorios biológicos tradicionales necesitaban al menos un día para determinar manualmente las secuencias de más de una docena de fragmentos de ADN. Actualmente, se pueden determinar casi 2.000 secuencias de ADN en un día utilizando un analizador de secuencias de ADN totalmente automático que cuesta cientos de miles de dólares.
El chip genético es uno de los primeros biochips.
El chip genético se refiere a fijar una gran cantidad de moléculas sonda en un sustrato y luego hibridar con la muestra marcada y juzgar la cantidad de moléculas en la muestra detectando 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 enzima luciferasa en la parte inferior de la sonda que emite luz sólo cuando la sonda se hibrida con el gen objetivo. A través del escáner, la señal de la sonda se convierte en datos de imagen que pueden analizarse. Después del análisis del software, podemos saber cuál es el gen objetivo 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 genético, 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 complejos podrían ser reemplazados por completo por chips genéticos. Durante la operación, siempre que se tome una gota de sangre del cuerpo humano y se coloque en un chip del tamaño de la uña de su pulgar, la computadora puede diagnosticar rápida y automáticamente si el sujeto tiene enfermedades genéticas y otros posibles defectos genéticos, y predecir su salud en el futuro. Qué amenazas volverán a aparecer dentro de unos años para poder tomar las medidas adecuadas para prevenirlas.
La popularización de las pruebas genéticas en chips reducirá de forma más eficaz la incidencia de defectos de nacimiento. 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 sujeto es portador del virus de la hepatitis B, el virus de la hepatitis C y el SIDA.
¡Se puede tomar una muestra de sangre en un minuto, analizarla en dos minutos y diagnosticarla en tres minutos! Suena a apoteosis. Sin embargo, con los biochips, este mito se hará realidad. En el futuro, cualquiera podrá comprobar su salud en cualquier momento y en cualquier lugar. Ésta es su magia. Al realizar la prueba, simplemente deje caer sangre en el chip y los genes de la enfermedad que contiene reaccionarán con los genes correspondientes en el chip. Después de escanear con un escáner informático especializado, la computadora puede identificar rápidamente qué genes de enfermedades responden, determinando así qué enfermedad padece el sujeto.
Desde la perspectiva de los beneficios económicos, el mayor área de aplicación de los biochips puede ser la investigación y el desarrollo de nuevos fármacos. Actualmente, muchas empresas farmacéuticas ya participan 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, es decir, personalizados, basados en los genes únicos de cada persona, supondrá un salto cualitativo en el tratamiento farmacológico. Por lo tanto, es necesario analizar rápidamente múltiples genes del paciente y determinar el plan de medicación, y la tecnología de chips genéticos será la mejor opción.
Frente a la enorme industria de los biochips, los científicos chinos también han tomado medidas activas para desarrollar biochips con derechos de propiedad intelectual independientes de China, alcanzando niveles internacionalmente avanzados en algunos aspectos de la investigación y la tecnología de ingeniería de biochips médicos. Del 54 de junio a octubre de 2000, el profesor Jing Cheng del Centro de Investigación y Desarrollo de Biochip de la Universidad de Tsinghua anunció en la Conferencia Internacional de Tecnología de Biochip que había desarrollado el primer sistema de plataforma de biochip multipotencia del mundo con un tamaño de 1 cm2.
Se puede utilizar para construir un microlaboratorio 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 mi país comenzó tarde en el campo de los biochips y su capacidad real para producir objetos físicos todavía está muy por detrás de los Estados Unidos, Europa y Japón, ha alcanzado la vanguardia mundial en algunas ideas y conceptos.
¡Quizás en un futuro próximo encontremos biochips a tu alrededor y a mí!