Biochip vs biosensori: differenza e confronto

Con lo sviluppo nel mondo delle scienze mediche insieme ai progressi tecnologici, scoperte significativamente maggiori hanno aiutato la crescita in entrambi i campi. Le scoperte più importanti e utili sono state quelle dei biochip e dei biosensori.

Questo articolo è dedicato a una spiegazione approfondita dello stesso e delle differenze stratificate tra i due.

Punti chiave

1. I biochip sono dispositivi miniaturizzati che analizzano campioni biologici, mentre i biosensori rilevano specifiche molecole biologiche.
2. I biochip possono eseguire più test simultanei, mentre i biosensori si concentrano su un singolo bersaglio.
3. I biosensori sono utilizzati in varie applicazioni, tra cui il monitoraggio ambientale e la diagnostica medica, mentre i biochip sono utilizzati principalmente nella ricerca genomica e proteomica.

Biochip contro biosensori 

Biochip principalmente di tre tipi: chip di acido nucleico, chip proteici e laboratorio di chip. I biosensori sono principalmente di sei tipi: elettrochimici, termometrici, ottici, a cellula intera, immunitari e piezoelettrici. I biochip sono costituiti da una serie di singoli biosensori, ma non tutti i biosensori sono biochip.

I biochip sono progettati nei laboratori per host varie reazioni biochimiche nel corpo e anche per monitorare il loro impatto. I biochip affrontano i cambiamenti in una singola cellula che può essere utilizzata per lo screening digitale o per cure mediche.

Le proprietà fisiche e chimiche delle cellule e delle molecole biologiche nel corpo possono essere facilmente monitorate attraverso i biochip.

I biosensori, dall'altro, sono dispositivi analitici che rilevano altre sostanze chimiche. Possono essere utilizzati per tracciare la qualità delle sostanze insieme al monitoraggio in caso di contaminazione.

I biosensori ricevono un segnale di ingresso e concludono un segnale di uscita.

Tavola di comparazione

Parametri di confronto	Biochip	Biosensori
Definizione	Un dispositivo tecnicamente ingegnerizzato che esegue più reazioni biochimiche simultanee.	Un dispositivo di rilevamento analitico che combina una componente chimica e biologica.
Tipi	I biochip sono principalmente di tre tipi: chip di acido nucleico, chip di proteine, chip di laboratorio.	I biosensori sono principalmente di sei tipi: elettrochimici, termometrici, ottici, a cellula intera, immunitari e piezoelettrici.
Applicazioni	Utilizzato per rilevare i livelli di glucosio, la pressione sanguigna, utilizzato per monitorare gli animali domestici negli zoo e formulare una cartella clinica attendibile.	Utilizzato nelle industrie alimentari per misurare i livelli di acidi e alcoli, nella ricerca clinica e nelle associazioni agricole per verificarne la purezza.
Anatomia	Poiché i biochip sono piccoli dispositivi elettronici, hanno milioni di elementi sensoriali.	I biosensori sono costituiti principalmente da tre parti: sensore biologico, trasduttore e rilevatore.
Funzionalità	Funziona con l'identificazione dei cambiamenti e delle demarcazioni biologiche e quindi trasformandoli in forma LCD.	Funziona con la mescolanza insieme agli analiti biologici e questo segnale viene quindi trasdotto in una forma leggibile.

Cosa sono i biochip? 

I biochip sono un grande progresso nel settore medico. Sono in grado di affrontare il bioterrorismo e le malattie che possono essere alla base che non possono essere rilevate superficialmente.

I biochip sono in grado di schermare un gran numero di reazioni biochimiche sullo schermo, in base alle quali i dati di recupero e grafico foglio di un paziente può essere messo insieme.

I biochip fanno uso di un microarray biologico digitale bidimensionale. Questa è una struttura simile a un vassoio che utilizza una superficie piana che potrebbe essere attiva o passiva.

Un vassoio attivo è costituito da dispositivi micromeccanici integrati che si suppone siano il cuore dell'intero corpo funzionante. Il vassoio attivo è responsabile della trasduzione che è il processo di conversione di un segnale biologico in un segnale del computer che può essere facilmente decodificato.

L'intera configurazione di tessuti pregiati è chiamata fabbricazione di microarray. I microchip sono estremamente costosi da produrre a causa di come ogni singolo sensore è unico e in grado di contenere un nuovo thread di informazioni.

La maggior parte dei microarray contiene una griglia cartesiana integrata di sensori che sono estremamente utili per mappare le informazioni e coordinare la funzione di ciascun sensore.

Cosa sono i biosensori? 

Un biosensore è un componente analitico che fa uso di un rilevatore fisico-chimico per combinare un componente chimico e biologico. Componenti biologicamente sensibili come cellule, enzimi, anticorpi e acido nucleico reagiscono con gli analiti ingegnerizzati oggetto di studio.

I biosensori fanno uso di dispositivi connessi che vengono utilizzati per interpretare i dati biologici in modo intuitivo. I biosensori sono costituiti da recettori che comunicano con gli analiti e producono una conclusione che viene poi studiata dal trasduttore.

La caratteristica più complessa di un biosensore è la sua selettività. Questo si basa sulla capacità del materiale di interagire con un antigene e un anticorpo. Di solito, gli anticorpi agiscono come recettori.

Il processo di bioriconoscimento avviene tra il biorecettore e il trasduttore, la segnalazione avviene tra il trasduttore e l'elettronica e il processo di visualizzazione delle informazioni avviene tra l'elettronica e l'interfaccia del display.

Principali differenze tra biochip e biosensori

1. I dispositivi di biorilevamento si concentrano sui recettori biologici che forniscono informazioni corrispondenti ai loro analiti. Gli analiti includono DNA, enzimi e proteine ​​di organismi viventi. I biochip, d'altra parte, fanno uso di microfluidica digitale che è importante nei campi biomedici.
2. La più grande sfida nella realizzazione di un biosensore è il riconoscimento efficiente di un basso rapporto segnale/rumore che ne facilita la conversione in altri segnali. Per un biochip, è fondamentale che l'array microfluidico sia integrato in un gruppo di cellule che possono agire come unità funzionali.
3. Lo sviluppo dei biochip è iniziato nel nome della tecnologia di rilevamento sottostante. Il primo passo fu la produzione del primissimo elettrodo pH in vetro da parte di Hughes nel 1922. Lo sviluppo dei biosensori iniziò quando Leland C. Clark inventò il primo biosensore nel 1956 per il rilevamento dell'ossigeno.
4. Attraverso i microchip, la salute del paziente può essere valutata e i dati medici possono essere rappresentati graficamente e analizzati. La diagnosi e il trattamento possono essere acquisiti con l'aiuto della progressione e del monitoraggio del trattamento. Attraverso i biosensori, gli elementi biologicamente attivi e sensibili possono essere ingegnerizzati in un ecosistema tecnologico.
5. La lavorazione itinerario di un biochip comporta l'identificazione, l'accensione, la trasmissione del codice identificato all'operatore e la trasformazione del codice nel modulo LCD. Il percorso di lavoro di un biosensore comporta l'adattamento da parte di un recettore e la modifica del segnale in una forma leggibile da parte di un trasduttore.  

Riferimenti

1. https://link.springer.com/article/10.1007/s002160051549
2. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0167779904001714

Ultimo aggiornamento: 27 luglio 2023