什么是生物芯片，以及生物芯片的类型
第一个生物芯片是由美国Affymetrix公司发明的，该公司的产品是GeneChip（DNA微阵列）。这些产品包括用于检测缺陷的单个 DNA 传感器的数量。生物芯片在系统生物学和疾病生物学等生物学研究领域发挥着重要作用，而临床应用数量也在不断增加。它是一组微阵列，放置在基材的坚固表面上，可以在更短的时间内进行数千次反应。生物芯片的发展主要包括分子生物学、生物化学和遗传学的结合。生物芯片用于分析与活生物体相关的有机分子。本文讨论什么是生物芯片、类型、生物芯片及其用途 、缺点及其应用。
什么是生物芯片？
生物芯片是一组缩小的微阵列，它们放置在坚固的基板上，可以同时进行许多实验，从而在更短的时间内获得高通量。该设备包含数百万个传感器元件或生物传感器。不像微芯片，它们不是电子设备。每一个生物芯片都可以被视为一个微反应器，可以检测特定的分析物，如酶、蛋白质、DNA、生物分子或抗体。该芯片的主要功能是在几秒钟内完成数百个生物反应，就像解码基因（一段DNA序列）一样。
生物芯片的工作原理：
Biochip的工作主要包括以下几个步骤。
- Step1：操作者通过无线电信号产生低功率电磁场
- Step2：固定生物芯片开启
- Step3：激活的芯片通过无线电信号将识别码反向传输给操作员
- Step4：阅读器对接收到的代码进行强化，将其转化为数字形式，最后显示在LCD上。
生物芯片的组成部分
Biochip 包含两个组件，即转发器和阅读器。
1) 转发器
转发器有两种类型，即主动转发器和被动转发器。这是一个无源转发器，这意味着它不包含任何自身的能量或电池，而在无源中，它是不活动的，直到操作员通过给它一个低电荷来激活它。该应答器由天线线圈、计算机微芯片、玻璃胶囊和调谐电容器四部分组成。
- 计算机微芯片存储一个唯一标识 (UID) 编号，长度范围从 10 位到 15 位不等。
- 天线线圈非常小、原始，这种类型的天线用于发送和接收来自扫描仪或阅读器的信号。
- 调谐电容器的充电可以通过操作员发送的小信号（即 1/1000 瓦特）来完成。
- 玻璃胶囊容纳天线线圈、电容器和微芯片，由一种生物相容性材料制成，即钠钙玻璃。
2) 阅读器
阅读器由一个线圈组成，即“激励器”，它通过无线电信号形成电磁场。它提供激活生物芯片所需的能量（<1/1000 瓦）。阅读器带有接收线圈，用于接收激发后的植入式生物芯片发回的ID号或传输代码。
生物芯片的类型
生物芯片分为DNA微阵列、微流控芯片和蛋白质微阵列三种。
1) DNA 微阵列
DNA 微阵列或 DNA 生物芯片是一组固定在坚固表面上的微小 DNA 点。研究人员利用计算大量基因的表达水平。每个 DNA 标记都包含称为探针的特定基因的皮摩尔。在高刚性情况下，这些可以是遗传材料的一小段。通常，通过识别荧光团或化学发光标记的靶标来观察和计数探针-靶标杂交，以确定靶标中核酸系列的相对数量。创新的核酸阵列是约 9 cm X 12 cm 的宏阵列，最初的基于图标的自动化分析发表于 1981 年。
2) 微流控芯片
微流控生物芯片或芯片实验室是通常生化实验室的选择，并且正在改变多种应用，例如 DNA 分析、分子生物学程序、蛋白质组学，即所谓的研究蛋白质和疾病诊断（临床病理学）。由于使用了 1000 个组件，这些芯片变得越来越复杂，但这些组件在物理上被称为自下而上的全定制计划，这是一个非常庞大的劳动力。
3) 蛋白质微阵列
采用蛋白质微阵列或蛋白质芯片的方法来跟踪蛋白质的作用和联系，并大规模地找出它们的功能。蛋白质微阵列的主要优点是我们可以并行跟踪大量蛋白质。这种蛋白质芯片包括一个表面，用于支撑微量滴定板或珠子、硝酸纤维素膜、载玻片。这些是自动化的、快速的、经济的、非常灵敏的，消耗的样品量较少。蛋白质芯片的第一个方法论是在1983年科学出版物的抗体微阵列中引入的。这种芯片背后的技术很容易为DNA微阵列开发，已成为最常用的微阵列。
生物芯片的优缺点
生物芯片的优势包括以下几点。
- 生物芯片用于抢救病人
- 体积非常小、功能强大且速度更快。
- 生物芯片有助于寻找迷路者
- 生物芯片可用于识别个人身份
- 生物芯片可在几秒钟内完成数千次生物反应。
生物芯片的缺点如下。
- 生物芯片价格昂贵
- 生物芯片引发了个人隐私的危险问题。
- 生物芯片标志着人类自由和自尊的终结。
- 将有机会将每个人都变成受控制的人
- 生物芯片可以在不受干扰的情况下固定在人体中。
生物芯片应用
生物芯片的应用包括以下内容。
- 通过使用该芯片，我们可以追踪世界任何地方的人或动物。
- 该芯片用于存储和更新个人信息，例如医疗财务和人口统计信息。
- 生物芯片带来安全的电子商务系统
- 这些芯片可有效恢复医疗、现金、护照等记录。
- 该生物芯片可作为血压传感器、葡萄糖检测器和氧传感器应用于医疗领域。
从上面讨论的信息最后，我们可以得出结论，生物芯片是准确、快速和小型化的。生物芯片领域位于芯片制造、分子生物学、基因组学和信号处理之间的交叉点。生物芯片及其应用的市场在许多核心研究领域有所增加。这里有一个问题要问你，生物芯片的定义是什么 ?
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