ויקיפדיה

ביו-שבב – הבדלי גרסאות

עיון אינטראקטיבי בהיסטוריה
→ העריכה הקודמתהעריכה הבאה ←
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
חזותיקוד ויקי
מ ←‏רקע: קישורים פנימיים
Matanyabot (שיחה | תרומות)
475,756 עריכות
מ בוט החלפות: \1
שורה 20:
==סוגי הביו-שבבים==
 
*<big>'''[[מערך DNA|מערך דנ"א]]'''</big>: מערך הדנ"א (DNA microarray) הוא למעשה אוסף של אלפי גדילים של דנ"א המסופחים למשטח קשיח בצורה של נקודות. כל נקודה כזו מכילה פיקו-מולים ( 10-12 moles) של רצפי דנ"א ספציפיים לרצפי מטרה. כאשר ישנה הכרה הביולוגית בין הרצפים המעוגנים על המשטח לבין רצפי המטרה מתקבל אות זיהוי. המערך מאפשר למדוד את רמות ביטוים של מספר רב של גנים בו-זמנית או לרצף מספר גבוה של אזורים בגנום {{הערה|1= Adomas A, Heller G, Olson A, Osborne J, Karlsson M, Nahalkova J, Van Zyl L, Sederoff R, Stenlid J, Finlay R, Asiegbu FO., "Comparative analysis of transcript abundance in Pinus sylvestris after challenge with a saprotrophic, pathogenic or mutualistic fungus", Tree Physiol. 2008 Jun;28(6):885-97, PMID: 18381269 }}{{הערה|1= Pollack JR, Perou CM, Alizadeh AA, Eisen MB, Pergamenschikov A, Williams CF, Jeffrey SS, Botstein D, Brown PO, "Genome-wide analysis of DNA copy-number changes using cDNA microarrays", Nat Genet. 1999 Sep;23(1):41-6, PMID: 10471496}}{{הערה|1= Moran G, Stokes C, Thewes S, Hube B, Coleman DC, Sullivan D, "Comparative genomics using Candida albicans DNA microarrays reveals absence and divergence of virulence-associated genes in Candida dubliniensis", Microbiology. 2004 Oct;150(Pt 10):3363-82, PMID: 15470115}}.
*'''<big>[[מערך חלבון]]</big>''': מערך החלבון מכיל משטח העשוי זכוכית, ממברנת ניטרוצלולוזה או מיקרו או [[ננו חלקיק]]ים בעלי מבנה כדורי( Beads) עליו מסופחים חלבונים המסומנים בסימון פלואורוסצנטי הנקשרים לחלבוני מטרה. כל קישור שכזה מביא למתן אות פלואורסצנטי שנקרא על ידי סורק [[לייזר]]. כך ניתן לעקוב אחר האינטראקציות בין החלבונים וגם אחר פעילותם. יתרונותיו הבולטים של מערך החלבון נעוצים ביכולתו לבצע את התהליך במהירות ובדיוק רבים תוך שימוש בכמויות דגימה נמוכות כאשר מספר גבוה של חלבונים נבדק במקביל. טכנולוגית מערך החלבון פותחה בקלות מאחר שהיא מבוססת על טכנולוגית מערך הדנ"א שהגיעה לפניה{{הערה|1=Hall DA, Ptacek J, Snyder M. "Protein microarray technology", Mech Ageing Dev. 2007 Jan;128(1):161-7. Epub 2006 Nov 28, PMID: 17126887}}.
*'''<big>[[מעבדה על שבב|מעבדה-על-שבב]]</big>''': מעבדה על שבב היא טכנולוגיה המאפשרת להעביר תהליך מעבדה או כמה תהליכי מעבדה לנפחים של ננו-ליטרים בודדים, על גבי שבב שגודלו נע ממילימטרים ועד למספר סנטימטרים רבועים. את השבב ניתן לייצר ממגוון רחב של חומרים, כגון פולימרים, זכוכית ו[[צורן|סיליקון]]. טכנולוגיה זו מאפשרת אנליזה של כמויות זעירות של נוזלים, המהווה יתרון במקרים שבהם ישנו קושי בהפקת נפחים גדולים של החומר הנבדק. המטרה בפיתוח מעבדה על השבב היא יצירת התקן שיהיה בעל מערכות חישה סלקטיביות ורגישות, קל לתפעול, זול, מהיר פעולה, נייד ובעל אמינות גבוהה. "מעבדה על שבב" משלבת בתוכה את תחום ה[[מיקרופלואידיקה]] ונכללת בקבוצת המשנה של התקני ה-[[MEMS]] (מערכות מיקרו אלקטרו מכניות){{הערה|1=http://he.wikipedia.org/wiki/MEM}}.
שורה 30:
*'''<big>[[פרמקוגנטיקה]]</big>''': השלמתו של פרויקט ריצוף הגנום האנושי בתחילת המאה ה-21 פתחה פתח למחקר שמטרתו התאמת תרופות באופן ספציפי לחולה על-פי המידע הגנטי אותו הוא נושא. החוקרים כיום, בבואם למצוא מרפא ספציפי המתאים לחולה לפי המידע הגנטי שלו, נתקלים בבעיה: הקושי בחקירת אוכלוסיות גדולות להן דרושה דיאגנוסטיקה גנטית רחבת היקף. יכולותיו של הביו-שבב מאיצות את התהליך ומאפשרות את התרחבותה של גישת הרפואה האישית.
*'''<big>שימושים ביטחוניים</big>''': בתחום זה נעשה שימוש ראשוני בטכנולוגית PCR כדי להגביר דוגמאות דנ"א עד לרמה מסוימת בה יוכל הביו-שבב לזהותה ולכמתה. משרד ההגנה של ארצות הברית אף השקיע כ-1.6 מיליון דולרים במרכז לביואלקטרוניקה, [[חיישן|ביו-חיישנים]] וביו-שבבים באוניברסיטת קלמזון האמריקנית במטרה לפתח ביו-שבב שיושתל בגופם של אזרחים ו/או חיילים. הביו-שבב שיושתל בגופם, בגודל גרגיר אורז, יכיל וימדוד בזמן אמת, תאונת דרכים או פציעה בקרב הגורמות לדימום חמור על ידי ניטור של רמות [[לאקטט]] או [[גלוקוז]].
:שימוש נוסף שעושה משרד ההגנה האמריקני בביו-שבב הוא גילוי של רכיבי [[לוחמה ביולוגית]] כגון חיידקי ה[[אנתרקס]]. שימוש נוסף בביו-שבב הוא בתחום פיתוח "[[אף מלאכותי]]" להרחת חומרי נפץ או סמים. למשל פתוח חיישן ל-(TNT(2,4,6-trinitrotoluene, שהוא חומר נדיף מאוד המקשה על זיהויו. בבסיס הביו-שבב מונחים [[ננו-חוט|ננו-תילים]] (nanowires) העשויים תרכובות סיליקון שהוא חומר מוליך למחצה ועל פניהם מעוגנות [[חומצת אמינו|קבוצות אמינו]]. הננו-תיל ממותח בין שני מגעים ובכך הופך להיות [[טרנזיסטור|התקן "תוצא שדה"]] (FET- field effect transistor). מולקולות ה-TNT נקשרות אל קבוצות האמינו שעל גבי הננו-תיל וכתוצאה מכך משתנה מוליכות הננו-תיל. ה-TNT מווסת למעשה את השדה החשמלי בשבב ומוביל לשינוי במוליכות התילים הניתן למדידה ועל ידי כך נוצרת חישה כמותית שלו {{הערה|1=20715224 :Engel Y, Elnathan R, Pevzner A, Davidi G, Flaxer E, Patolsky F., "Supersensitive detection of explosives by silicon nanowire arrays", Angew Chem Int Ed Engl. 2010 Sep 10;49(38):6830-5, PMID: }}.
::*<big>[[זיהוי פלילי]]:</big> בתחום הפורנסי (Forensic), ה[[גנום מיטוכונדריאלי|דנ"א המיטוכונדריאלי]] הוא זה שצריך להבדק כראיה פיזיולוגית (לדוגמה, פיסות שיער) עקב הימצאותו הרבה בתאים. עובדה זו מהווה יתרון לביו-שבב שכן דרושה דגימה קטנה מאוד של הדנ"א כדי שהוא יוכל לבדוק אותו. בנוסף, הדנ"א המיטוכונדריאלי עובר ב[[תורשה]] במלואו מהאם, עובדה המקלה על עבודתו של החוקר שכן ניתן בקלות לגלות את זהות האדם לו הדגימה שייכת אם ישנה דוגמה מהאם או קרוביה <ref>www.promega.com/~/media/files/.../llewellyn.pdf?la=en</div><div class="mw-content-ltr"><div class="mw-content-ltr"></ref>.
 
אוחזר מתוך "https://he.wikipedia.org/wiki/ביו-שבב"