ביו-שבב – הבדלי גרסאות
תוכן שנמחק תוכן שנוסף
מ ←יישומים: תיקון קישור |
מ הגהה, replaced: טכנולוגית ה ← טכנולוגיית ה (4) |
||
שורה 4:
הביו-שבב הוא מערך מתוכנן של אתרים זעירים שמסודרים על משטח קשיח עליו קשורים בצפיפות רבה מספר רב של ביו-מולקולות. המונח ביו-שבב (Biochip) נגזר ממושגים המגיעים משני עולמות: ה[[ביולוגיה]], וה[[מיקרואלקטרוניקה]]. בדומה לשבב מחשב המסוגל לבצע מיליוני חישובים מתמטיים בשברי שניות, כך הביו-שבב מאפשר בו-זמנית אלפי אנליזות של ריאקציות ביולוגיות כמו ריצוף גנים במספר שניות.
התקדמות טכנולוגית משמעותית נרשמה ב[[מזעור|תחום המזעור]] של כלים או מכשירים והביאה בכך בשורה לעולם המדעי. הפיזיקה והביולוגיה משתפים פעולה בשימוש ברכיבים בטווח גדלים של ננומטרים למילימטרים, כאשר תחום ה[[פיזיקה]] מספק כלים לבנייתם של מכשירים חשובים מאוד במדעי ה[[ביולוגיה תאית|ביולוגיה התאית]] והמולקולרית שימדדו ויאפיינו תכונות של תאים ומרכיביהם. תחום הביולוגיה מאפשר חלון הצצה לכמה מה[[ננו-מבנים]] המתוחכמים ביותר הקיימים.
התקדמות טכנולוגית זו מופנית בעיקר לכיוונם של [[מערך DNA|שבבי-דנ"א]] אך גם למרכיבים ביו-מולקולריים אחרים. ההתקדמות הטכנולוגית בתחום הביו-שבבים מאפשר לחוקרים להעצים באופן דרמטי את היכולת לחקור את העולם הביולוגי בכלל ולהבין את הבסיס המולקולארי של מחלות בפרט. הביו-שבב מאפשר לבצע אלפי אנליזות מולקולאריות במקביל בתמיסות בעלות נפחים זעירים ובתפוקה גבוהה.
הרעיון המרכזי
ביו-שבב הוא סוג של מעבדה ביולוגית מוקטנת המונחת על שבב בשטח של מספר סנטימטרים רבועים. הצעד הראשון לקראת פיתוח הביו-שבב הייתה המצאתו של W.S Hughes בשנת [[1922]], המאפשרת למצע קשיח לבצע תהליכי חישה ב[[תמיסות]] וכך לאמוד את תכונותיהן הכימיות. הוא הדגים [[אלקטרודת זכוכית|אלקטרודת p.H]] שאפשרה מעבר של תמיסות כימיות בתוך [[ממברנה סינתטית|ממברנה]] דקה מזכוכית ובכך זיהוי של רמות ה-p.H שלהם.
שורה 25:
==יישומים==
*'''חקר הסרטן''':
*'''אפיון וכימות של ביו-מולקולות''': בתחומי הביולוגיה והרפואה, אפיון וכימות של ביו-מולקולות הם תהליכים נדרשים לרוב כאשר הביו-שבב מאפשר לבצע פעולות אלו בתפוקה גבוהה. לדוגמה: כך נחקר הקשר בין ה[[אנטיגן]] של (TNF-αTumor Necrosis Factor) ל[[נוגדן]] שלו ללא שימוש בשיטת האימונופלואורסצנציה.
*'''[[פרמקוגנטיקה]]''': 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.
| |||