Биочипы против биосенсоров: разница и сравнение

С развитием в мире медицинских наук наряду с технологическими достижениями значительно большие открытия способствовали росту в обеих областях. Наиболее выдающимися и полезными открытиями были биочипы и биосенсоры.

Эта статья посвящена подробному объяснению того же и многоуровневых различий между ними.

Основные выводы

1. Биочипы — это миниатюрные устройства, которые анализируют биологические образцы, а биосенсоры обнаруживают определенные биологические молекулы.
2. Биоччипы могут выполнять несколько одновременных тестов, тогда как биосенсоры фокусируются на одной цели.
3. Биосенсоры используются в различных приложениях, включая мониторинг окружающей среды и медицинскую диагностику, тогда как биочипы в основном используются в исследованиях геномики и протеомики.

Биочипы против биосенсоров 

Биочипы в основном трех видов: чипы с нуклеиновыми кислотами, белковые чипы и лабораторные чипы. Биосенсоры в основном бывают шести типов: электрохимические, термометрические, оптические, цельноклеточные, иммунные и пьезоэлектрические. Биочипы состоят из набора отдельных биосенсоров, но не все биосенсоры являются биочипами.

Биочипы разрабатываются в лабораториях для кашель различных биохимических реакций в организме, а также контролировать их влияние. Биочипы фиксируют изменения в одной клетке, которые можно использовать для цифрового скрининга или медицинского лечения.

Физические и химические свойства биологических клеток и молекул в организме можно легко контролировать с помощью биочипов.

Биосенсоры, с другой стороны, представляют собой аналитические устройства, которые обнаруживают другие химические вещества. Их можно использовать для отслеживания качества веществ наряду с отслеживанием наличия каких-либо загрязнений.

Биосенсоры получают входной сигнал и выводят выходной сигнал.

Сравнительная таблица

Параметры сравнения	Биочипы	Биосенсоры
Определение	Технически спроектированное устройство, которое выполняет несколько одновременных биохимических реакций.	Аналитическое детектирующее устройство, сочетающее в себе химическую и биологическую составляющую.
Тип	Биочипы в основном бывают трех видов: чип нуклеиновой кислоты, белковый чип, лабораторный чип.	Биосенсоры в основном бывают шести типов: электрохимические, термометрические, оптические, цельноклеточные, иммунные и пьезоэлектрические.
Приложения	Используется для определения уровня глюкозы, артериального давления, используется для наблюдения за домашними животными в зоопарках и для составления надежной медицинской карты.	Используется в пищевой промышленности для измерения уровня кислот и спиртов, в клинических исследованиях и в сельскохозяйственных ассоциациях для проверки чистоты.
Человеческое Тело	Поскольку биочипы — это небольшие электронные устройства, они имеют миллионы сенсорных элементов.	Биосенсоры в основном состоят из трех частей: биологического сенсора, преобразователя и детектора.
Функциональность системы	Работает с идентификацией биологических изменений и разграничений, а затем превращает их в ЖК-форму.	Работает с смешиванием с биологическими аналитами, и этот сигнал затем преобразуется в удобочитаемую форму.

Что такое биочипы? 

Биочипы — это большой шаг вперед в медицине. Они способны бороться с биотерроризмом и болезнями, которые могут лежать в их основе, которые невозможно обнаружить поверхностно.

Биочипы способны отображать на экране большое количество биохимических реакций, на основании которых данные восстановления и наметить Лист пациента можно собрать.

Биочипы используют цифровой двумерный биологический микрочип. Это лотковая структура, в которой используется плоская поверхность, которая может быть активной или пассивной.

Активная ложка состоит из интегрированных микромеханических устройств, которые предположительно являются сердцем всего функционирующего тела. Активный лоток отвечает за трансдукцию, то есть процесс преобразования биосигнала в компьютерный сигнал, который можно легко декодировать.

Вся эта установка тонких тканей называется изготовлением микрочипов. Микрочипы чрезвычайно дороги в производстве из-за того, что каждый датчик уникален и способен удерживать новый поток информации.

Большинство микрочипов содержат декартову интегрированную сетку датчиков, которые чрезвычайно полезны для отображения информации и координации функций каждого датчика.

Что такое биосенсоры? 

Биосенсор — это аналитический компонент, который использует физико-химический детектор для объединения химического и биологического компонентов. Биологически чувствительные компоненты, такие как клетки, ферменты, антитела и нуклеиновые кислоты, реагируют со сконструированными анализируемыми веществами.

Биосенсоры используют подключенные устройства, которые используются для интерпретации биологических данных в удобной для пользователя форме. Биосенсоры состоят из рецепторов, которые взаимодействуют с аналитами и выдают заключение, которое затем изучается датчиком.

Наиболее сложной характеристикой биосенсора является его избирательность. Это основано на способности материала взаимодействовать с антигеном и антителом. Обычно антитела действуют как рецепторы.

Процесс биораспознавания происходит между биорецептором и преобразователем, сигнализация — между преобразователем и электроникой, а процесс отображения информации — между электроникой и интерфейсом дисплея.

Основные различия между биочипами и биосенсорами

1. Биосенсорные устройства фокусируются на биологических рецепторах, которые передают соответствующую информацию своим аналитам. Аналиты включают ДНК, ферменты и белок живых организмов. Биочипы, с другой стороны, используют цифровую микрофлюидику, которая важна в биомедицинских областях.
2. Самой большой проблемой при создании биосенсора является эффективное распознавание низкого отношения сигнал/шум, что позволяет легко преобразовывать его в другие сигналы. Для биочипа жизненно важно, чтобы микрофлюидный массив был интегрирован в группу клеток, которые могли бы действовать как функциональные единицы.
3. Разработка биочипов началась во имя базовой сенсорной технологии. Первым шагом было производство самого первого стеклянного pH-электрода Хьюзом в 1922 году. Разработка биосенсоров началась, когда Леланд С. Кларк изобрел первый биосенсор в 1956 году для обнаружения кислорода.
4. С помощью микрочипов можно оценивать состояние здоровья пациента, а медицинские данные отображать в виде графиков и анализировать. Диагноз и лечение можно купить с помощью прогрессирования и мониторинга лечения. С помощью биосенсоров биологически активные и чувствительные элементы могут быть сконструированы в технологическую экосистему.
5. Рабочая маршрут биочипа включает в себя идентификацию, включение, передачу идентифицированного кода оператору и преобразование кода в ЖКИ-форму. Рабочий маршрут биосенсора включает адаптацию рецептором и преобразование сигнала в удобочитаемую форму преобразователем.  

Рекомендации

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

Последнее обновление: 27 июля 2023 г.