⑴ 什么是生物芯片,有什么用处
在我们科技不断发展的时代中,越来越多新型技术给我们带来很多便利,如智能机器人,VR体验啥的,都是我们日常生活中所遇到的,我们不光在网络科技发展得这么迅速,在生物学中也有很大突破,如生物芯片技术,那么就有很多人疑惑,什么是生物芯片,它的作用是什么?生物芯片是通过某种技术对细胞构成微生分析系统以实现快速分析。它的作用是用于医学人类疾病的研究。
这同时也表明癌症疾病比人类基因组计划所想象的要复杂得多。这时,生物芯片的提议已成为研究病理学的权威工具。目前,国外生物芯片的医学应用主要用于癌症和药物研究,可以看出,生物芯片在人类疾病过程研究中发挥着重要作用。
⑵ 生物芯片是什么
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解析:
生物芯片这一概念出现在上个世纪80年代初期,当时有人提出通过微电子技术和生物技术相结合,制作出具有生物活性的微结构的构想。但是由于加工技术等相关科技手段的限制,直到90年代, 生物芯片技术才取得长足的进步。
生物芯片是现代微加工技术和生物科技相结合的产物,是通过光刻或者生物分子自组装技术,在平板载体内部或者表面制作出的可以完成一定生物反应功能的微装置。根据用途不同,生物芯片主要分为两大类,一类是生物电子芯片,用于生物计算机等生物电子产品的制造。另一类是生物分析芯片,用于各种生物大分子,细胞组织的操作以及生物化学反应检测。在生命科学仪器范畴讨论的通常是后面一类芯片,本文也只以这类芯片作为讨论对象。生物分析芯片按功能微结构在载体上分布的不同又可以分为二维分析芯片和三维分析芯片。二维分析芯片依赖固定在载体表面的生物分子完成生化反应检测。最常见的二维芯片是二维阵列芯片(Microarray),包括基因芯片、蛋白芯片和其它微阵列芯片。基因芯片是目前发展最为成熟的生物芯片,通过表面上固定的高密度DNA探针(现在单片基因芯片上的探针总数已达数十万个)与待测溶液中互补DNA片断的杂交反应来识别未知样品。根据用途的不同,基因芯片又可以分为测序芯片,表达芯片等等。三维芯片又称芯片实验室(1ab On a chip,LOAC),是在载体内部加工微通道、样品池、反应仓、以及各种控制和检测元件的具有一定空间结构的微芯片。三维芯片种类比较多,常见的有微电泳芯片、三维阵列芯片、PCR芯片等等。
二维芯片相对比较简单,容易加工,检测技术也比较成熟,现在已经逐步产业化。三维芯片相对比较复杂,还主要处于研究阶段。但是由于二维芯片通常需要体积庞大的辅助检测工具, 因而在芯片上可以整合控制和检测结构的三维芯片相对更有发展的空间。最完整的芯片实验室可以完成样本的预处理、分离、稀释、混合、化学反应、检测以及产品的提取,它们也可以称为微全分析系统(μ-TAS)。与传统的生物分析工具相比,生物芯片可以在载体表面集成成千上万的分子探针,在单一芯片中完成从样本的预处理、分离、稀释、混合、化学反应、检测到产物提取的全过程。因而生物芯片可以大大提高检测速度和分析效率、减少样本试剂消耗、排除人为干扰、防止污染以及高度自动化。
⑶ 什么是生物芯片
科学家们经研究发现,蛋白质有开关特性,用蛋白质分子作元件制成集成电路,称为生物芯片。使用生物芯片的计算机称为蛋白质电脑,或称为生物电脑。科学家们已经研制出利用蛋白质团来制造的开关装置有:合成蛋白芯片、遗传生成芯片、红血素芯片等。
用蛋白质制造的电脑芯片,在一平方毫米面积上可容纳数亿个电路。因为它的一个存储点只有一个分子大小,所以存储容量可达到普通电脑的10亿倍。蛋白质构成的集成电路大小只相当于硅片集成电路的十万分之一,而且运转速度更快,只有10秒,大大超过人脑的思维速度;生物电脑元件的密度比大脑神经元的密度高100万倍,传递信息速度也比人脑思维速度快100万倍。
生物芯片传递信息时阻抗小,耗能低,且具有生物的特点,具有自我组织自我修复的功能。它可以与人体及人脑结合起来,听从人脑指挥,从人体中吸收营养。把生物电脑植入人的脑内,可以使盲人复明,使人脑的记忆力成千万倍地提高;若是植入血管中,则可以监视人体内的化学变化,使人的体制增强,使残疾人重新站立起来。
美国已研究出可以用于生物电脑的分子电路。它由有机物质的分子组成,由分子导线组成的显微电路,只有现代电脑电路的千分之一大小。