زیست تراشه

اشتراک گذاری این مطلب:

Share on whatsapp
Share on telegram
Share on email
Share on twitter
Share on print
0 0 vote
Article Rating

ساخت و تولید زیست تراشه ­ها یکی از کاربردی ­ترین، جدیدترین و در عین حال شگفت انگیزترین دستاوردهای علم بیوتکنولوژی محسوب می­شود. زیست تراشه­ها را غالبا در زمینه ­های مختلفی نظیر تحقیقات دارویی، تشخیص بیماری­های گوناگون، پزشکی قانونی، اعضای پیوندی، تست هویت و نیز در حوزه انجام آزمایشات در رابطه با آب و هوای محیط زیست که در سال­های اخیر رواج یافته است، مورد استفاده قرار می­دهند.

زیست تراشه­ها را که هنوز در حال گذر از مراحل آزمایشگاهی هستند، به جای تراشه ­های سیلیسی استفاده می­کنند. به دلیل استفاده از مولکول­ های زنده یا پروتئین ­ها در مدارهای اصلی زیست تراشه­ها، انرژی مصرفی آن­ها بسیار ناچیز و تقریبا صفر می­باشد. زیست تراشه­ ها در مهندسی پزشکی نوعی تراشه به منظور کار گذاشتن در بدن موجودات زنده هستند. این تراشه­ ها قابلیت تبادل اطلاعات با اندام ­های زنده توسط برق کاف­ ها را دارا می­باشند.

زیست تراشه­ها که از آن­ها تحت عنوان biochips نیز یاد می­شود، شباهت بسیار زیادی به تراشه­ های نیمه هادی یا به عبارت دیگر نیمه رسانا دارند. با این تفاوت که تراشه های نیمه هادی از مدارات الکترونیکی ساخته شده­اند. در حالی که زیست تراشه­ها از مواد زیستی همچون DNA، RNA و یا پروتئین­های متصل به تراشه نظیر شیشه، پلاستیک و سیلیکون تشکیل شده ­اند.

زیست تراشه­ها را با توجه به مواد استفاده شده در آن­ها در دو دسته کلی Nucleic acid biochips و protein biochips طبقه­ بندی می­کنند. زیست تراشه­های آزمایشگاهی گونه دیگری از تراشه­ ها هستند که به منظور انجام تست ­های آزمایشگاهی، ریز سیال­ ها را مورد استفاده قرار می­دهند.

زیست تراشه­ها، تراشه­ هایی حاوی مواد زیستی می­باشند. علت نامگذاری این تراشه ­ها تحت عنوان biochips نیز از همین موضوع سرچشمه می­گیرد.

زیست تراشه

  • زیست تراشه­ ها و تحقیقات دارویی

سطح زیست تراشه­ها را هزاران ردیاب در بردارنده توالی های معین که جنس آن­ها از مواد ژنتیکی می­باشد، پوشانده است. به محض قرارگیری این ردیاب ­ها در تماس با نمونه ای از بدن شخصی بیمار و یا حتی یک نمونه آزمایشگاهی که از آن­ها تحت عنوان نمونه بیولوژیکی یاد می­­شود، زنجیره­ای از نوکلئوتیدهای کامل کننده توالی نوکلئوتیدهایی که در تراشه وجود دارند، با هم پیوند می­خورند. این موضوع موجب ایجاد الگوهای معینی از امواج نوری در سطح تراشه زیستی می شود. این امواج را می­توان با استفاده از اسکنر خواند و اطلاعات موجود در آن را با به کارگیری سیستم­ های کامپیوتری استخراج و سپس تجزیه و تحلیل نمود.

الگوهای ژنتیکی موجود در سطح زیست تراشه امکان مقایسه و بررسی DNA موجود در بافت ­هایی که از بدن یک شخص بیمار نمونه ­برداری شده­اند و بافت­های نمونه ­برداری شده از بدن فردی سالم را فراهم می­سازند. پردازش اطلاعات اولین مرحله از فرآیند نام برده شده است که در طی آن الگویی که مورد نظرکاربر می­باشد، به سیستم کامپیوتری اختصاصی وارد می گردد. 96 خانه موجود در سطح زیست تراشه با استفاده از الگوی ورودی و از طریق سیستم تزریق کننده بافت نمونه پر می­گردد.

در اینجا بخوانید :حسگرهای زیست‌سنج ؛کلیدی برای پایش وضع سلامت

گام بعدی پر کردن فضای خالی موجود در سطح زیست تراشه با به کارگیری نمونه­ های دربردارنده توالی معینی از ژن­ها بر پایه الگوی ثبت شده و توسط سیستم تزریق کننده می­­باشد. در این مرحله هر نقطه از سطح زیست تراشه با استفاده از DNA نشانگر پر می­گردد. منظور از DNA نشانگر ترکیب بافت­های سالم و سرطانی می­باشد.

پس از این که با استفاده از DNA نشانگر تمام فضاهای خالی سطح تراشه پر شد، نوبت به ردیابی سطح زیست تراشه با به کارگیری امواج لیزری سبز و قرمز خواهد رسید. هدف از این کار تحریک مواد فلوئورسنتی است که در نمونه­ ها موجود می ­باشد. دوربین و سیستم کامپیوتری اختصاص داده شده به این فرآیند به صورت همزمان تصویر فرآیند در حال انجام را ثبت و اطلاعات به دست آمده را نیز در حافظه رایانه ذخیره سازی می­کنند. انجام این موارد موجب ایجاد آرایشی از نقطه­ های ریز ژنتیکی بر روی سطح زیست تراشه خواهد شد.

قرارگیری DNA بافت مورد نظر در مجاورت نقاط ژنتیکی ثبت شده بر روی سطح زیست تراشه در صورتی که مکمل توالی موجود در سطح آن باشند، بلافاصله نسبت به آن واکنش می­ دهند. واکنش و یا عدم واکنش DNA بافت مورد نظر در تماس با نقاط ژنتیکی می­تواند موجب شناسایی سالم بودن بافت، سرطانی بودن آن و یا ترکیب این دو باشد.

محققان بسیاری امیدوارند که با تکیه بر زیست تراشه­ها و کاربردهای این تراشه ­های شگفت انگیز بتوانند عوامل موثر در ظهور بیماری­ های مختلف را شناخته و بر این اساس به روش ­های درمانی آن­ها دست پیدا کنند!

زیست تراشه

  • دیگر کاربردهای زیست تراشه در زمینه تحقیقات دارویی

زیست تراشه­ها را غالبا با هدف کشف و ساخت داروهای جدید و همچنین دستیابی به اطلاعات ژنتیکی مورد استفاده قرار می­دهند. سنجش مواد مخدر، سم شناسی و تعیین میزان سمی بودن داروهایی که به تازگی کشف شده اند، از دیگر موارد کاربرد زیست تراشه­ها در زمینه تحقیقات دارویی می­باشد.

  • تشخیص بیماری با استفاده از زیست تراشه ­ها

امروزه تراشه­ های زیستی را به صورت آزمایشی در تشخیص بیماری­ های گوناگون مورد استفاده قرار می­دهند. همان گونه که پیش­تر اشاره کردیم، این تراشه ­های شگفت انگیز را می­ توان در شناسایی بافت­ های سرطانی به کار گرفت. محققان معتقدند که به زودی می­توان با استفاده از تراشه­ های زیستی بیماری­ های مختلف را تشخیص داد و این یعنی آینده­ ای روشن در انتظار خدمات و فناوری­ های پزشکی می­باشد.

  • زیست تراشه­ ها و اعضای پیوندی

استفاده از تراشه ­های زیستی DNA موجب تطبیق بیشتر و دقیق­ تر عضو پیوندی در بدن گیرنده شده و بدین ترتیب کاهش چشمگیری در تعداد گیرندگانی که عضو دریافتی را پس می­زنند، ایجاد می­کند.

  • زیست تراشه­ ها و پزشکی قانونی

آزمایش­ های DNA که غالبا در موارد جنایی و با هدف تعیین مجرم یا بی­گناه بودن شخص انجام می­گیرد، یکی دیگر از پر اهمیت ­ترین موارد استفاده از زیست تراشه می­ باشد. تراشه­ ای زیستی مبتنی بر DNA قادرند DNA موجود در صحنه جرم را بررسی، تجزیه و تحلیل نموده و در مدت زمانی کوتاه، با کمترین خطای ممکن مجرم و یا بی­ گناه بودن فرد را مشخص نمایند.

  • زیست تراشه­ ها و تست هویت

تراشه­ های زیستی مبتنی بر DNA نقش بسیار گسترده ­ای در زمینه تست هویت که از جمله مهم­ترین آن­ها می­توان به تست هویت والدین و شجره نامه اشاره کرد، دارند.

تراشه زیستی

 

  • زیست تراشه­ ها و آزمایشات آب و هوای محیط زیست

امروزه گونه­ ای از تراشه ­های زیستی را به منظور آزمایش باکتری­ ها، آلاینده­ هایی که آفت­ های موجود در آب و حتی هوا و محیط اطراف را می کشند، به کار می­گیرند.

مربوط پست ها

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Inline Feedbacks
View all comments