1. Biochip
يُعرف تسلسل وموضع كل جزيء في المصفوفة ، وهو عبارة عن شبكة تسلسل محددة مسبقًا. تعتبر رقائق الموائع الدقيقة والرقائق الحيوية ذات المرحلة السائلة أنواعًا جديدة من تقنيات الرقائق الحيوية التي تم تطويرها بعد رقائق المصفوفة الدقيقة. تعد تقنية Biochip هي المحتوى الأساسي للتكنولوجيا الحيوية للنظام.
تعتمد Biochip على مبدأ التفاعل المحدد بين الجزيئات الحيوية وتدمج عملية التحليل الكيميائي الحيوي على سطح الرقاقة ، وذلك لتحقيق إنتاجية عالية واكتشاف سريع للمكونات البيولوجية مثل DNA و RNA والببتيدات والبروتينات. يشير المفهوم الضيق للرقاقة الحيوية إلى شبكة الجزيئات الحيوية التي تشكلت عن طريق تثبيت الجزيئات الحيوية على بواعث المرحلة الصلبة مثل رقائق السيليكون والألواح الزجاجية والألواح البلاستيكية والمواد الهلامية وأغشية النايلون من خلال طرق مختلفة. لذلك ، تسمى تقنية الرقائق الحيوية أيضًا تقنية العرض المصغر ، وتسمى الركائز ذات المرحلة الصلبة التي تحتوي على كمية كبيرة من المعلومات البيولوجية المصفوفات الدقيقة ، والتي تسمى أيضًا الرقائق الحيوية. طورت Biochips رقائق ميكروفلويديك على أساس هذه الرقائق ، والمعروفة أيضًا باسم الرقائق الإلكترونية الدقيقة ، أي رقائق المختبرات الدقيقة.
إذن ، دعونا نلقي نظرة على ما هي الرقاقة الحيوية؟ ببساطة ، الرقاقة الحيوية هي وضع عينة بيولوجية على قطعة من الزجاج والسيليكون وغشاء النايلون ومواد أخرى ، ثم استخدام أداة لجمع الإشارة ، واستخدام الكمبيوتر لتحليل نتائج البيانات. من السهل ربط الرقائق الحيوية بالرقائق الإلكترونية. في الواقع ، هناك قاسم مشترك بين الاثنين: الحجم الصغير يحتوي على الكثير من البيانات والمعلومات. لكنهما شيئان مختلفان تمامًا. يتم تزويد الشريحة الإلكترونية بوحدة إلكترونية من أشباه الموصلات ، ويتم تزويد الشريحة البيولوجية بجزيء مسبار بيولوجي.
مفهوم الشريحة مشتق من مفهوم التكامل. على سبيل المثال ، تعني الرقائق الإلكترونية تحويل الأشياء الكبيرة إلى أشياء صغيرة ودمجها معًا. الرقائق الحيوية هي أيضًا تكامل ، ولكنها تكامل للمواد البيولوجية. مثل الفحوصات المخبرية ، فإن الكشف عن نسبة الجلوكوز في الدم والبروتين ونشاط الإنزيم وما إلى ذلك على الرقاقة الحيوية يعتمد أيضًا على نفس مبدأ التفاعل البيولوجي. لذا فإن الرقاقة الحيوية عبارة عن منصة حاملة. تحتوي هذه المنصة على العديد من المواد ، مثل السيليكون والزجاج والأغشية وغيرها ، وكذلك بعض البوليمرات ذات الهياكل ثلاثية الأبعاد. تمتلئ المنصة بكثافة بمواد بيولوجية مختلفة. الرقاقة مجرد ناقل. ما يجب القيام به وما الذي يجب اختباره لا يزال يقوم به علماء الأحياء. بمعنى آخر ، التفاعلات التي كانت تتطلب عددًا كبيرًا من أنابيب الاختبار في مختبرات كبيرة جدًا يتم الآن نقلها إلى الشريحة وتحدث في وقت واحد.
2. الوضع الحالي لتطوير الرقائق الحيوية
بعد ذلك ، دعنا نلقي نظرة على بعض التطورات الحالية في الرقائق الحيوية.
تنقسم سلسلة صناعة الرقائق الحيوية في الصين إلى صناعة المواد الخام الأولية ، وصناعة التصنيع الوسيط ، وسوق التطبيقات النهائية. تشمل المواد الخام الأولية ركائز الرقائق ، والإكتشاف ، وإعداد المسبار ، وما إلى ذلك ؛ المنتجات الرئيسية لصناعة الإنتاج الوسيط هي مجموعات تشخيص شرائح الجينات والأدوات المرتبطة بشرائح الجينات ، والتي تمثل 86٪ و 14٪ من السوق على التوالي ؛ سوق التطبيقات النهائية هو بشكل أساسي المؤسسات الطبية ، والمنزل ، ووكالات الاستعانة بمصادر خارجية للتشخيص من جهات خارجية ، وما إلى ذلك ، لا تزال الرقائق الحيوية في بلدي عالقة في مجالات البحث العلمي مثل المعلوماتية الحيوية ، ولم يكن مجال التشخيص الجزيئي تستخدم على نطاق واسع. تتمتع سوق الرقائق الحيوية في الصين بإمكانيات هائلة ، لكنها لا تمثل سوى 5٪ من سوق الرقائق الحيوية العالمية. لا تزال صناعة الرقائق الحيوية في الصين في مهدها. تركز معظم شركات الرقائق الحيوية على التطبيقات ، بما في ذلك التشخيص في المختبر ، والتقاط خلايا CTC ، وعد الخلايا ، ومراقبة نسبة الجلوكوز في الدم ، وما إلى ذلك ، من بينها ، شركات التشخيص في المختبر هي أكثر من 3/4. تمتلك صناعة الرقائق الحيوية في الصين عددًا أقل من شركات المنبع ، وجهود R&غير كافية ، ومستوى R&منخفض ، وتقنية ضعيفة ، ونقص في مزايا المحرك الأول. تهيمن الشركات المتوسطة الحجم على شركات الرقائق الحيوية الصينية (مقياس مسجل من 10 مليون إلى 1 مليار يوان) ، وهو ما يمثل أكثر من 58٪. ومع ذلك ، فإن 22٪ فقط من الشركات التي يزيد حجمها المسجل عن مليار يوان والشركات الرائدة تمثل 22٪ فقط. يحتاج الهيكل الصناعي إلى التحسين.