ไบโอชิปคืออะไร? สถานะปัจจุบันของการพัฒนาไบโอชิปคืออะไร?

Jul 23, 2021

ฝากข้อความ

1. ไบโอชิป


ลำดับและตำแหน่งของแต่ละโมเลกุลในอาร์เรย์เป็นที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ซึ่งเป็นลำดับแลตทิซลำดับที่ตั้งไว้ล่วงหน้า ไมโครฟลูอิดิกชิปและไบโอชิปเฟสของเหลวเป็นเทคโนโลยีไบโอชิปรูปแบบใหม่ที่พัฒนาขึ้นหลังจากชิปไมโครอาร์เรย์ เทคโนโลยีไบโอชิปเป็นเนื้อหาพื้นฐานของเทคโนโลยีชีวภาพระบบ


Biochip ตั้งอยู่บนหลักการของปฏิสัมพันธ์เฉพาะระหว่างโมเลกุลและรวมกระบวนการวิเคราะห์ทางชีวเคมีบนพื้นผิวของชิป เพื่อให้ได้ปริมาณงานสูงและการตรวจจับส่วนประกอบทางชีวภาพอย่างรวดเร็ว เช่น DNA, RNA, เปปไทด์ และโปรตีน แนวคิดที่แคบของไบโอชิปหมายถึงโครงข่ายชีวโมเลกุลที่เกิดขึ้นจากการตรึงชีวโมเลกุลบนตัวปล่อยเฟสของแข็ง เช่น ซิลิคอนเวเฟอร์ แผ่นแก้ว แผ่นพลาสติก เจล และเยื่อไนลอนด้วยวิธีการต่างๆ ดังนั้นเทคโนโลยีไบโอชิปจึงเรียกอีกอย่างว่าเทคโนโลยีไมโครดิสเพลย์ และซับสเตรตเฟสของแข็งที่มีข้อมูลทางชีววิทยาจำนวนมากเรียกว่าไมโครอาร์เรย์ ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าไบโอชิป ไบโอชิปได้พัฒนาชิปไมโครฟลูอิดิกโดยใช้ชิปดังกล่าว หรือที่เรียกว่าชิปไมโครอิเล็กทรอนิกส์ ซึ่งก็คือชิปสำหรับห้องปฏิบัติการระดับไมโคร


ถ้าอย่างนั้นเรามาดูกันว่าไบโอชิปคืออะไร? พูดง่ายๆ ก็คือ ไบโอชิปคือการใส่ตัวอย่างทางชีวภาพบนชิ้นส่วนของแก้ว ซิลิกอน เมมเบรนไนลอน และวัสดุอื่นๆ จากนั้นใช้เครื่องมือเพื่อรวบรวมสัญญาณ และใช้คอมพิวเตอร์เพื่อวิเคราะห์ผลลัพธ์ของข้อมูล ง่ายต่อการเชื่อมโยงไบโอชิปกับชิปอิเล็กทรอนิกส์ อันที่จริง ทั้งสองมีสิ่งพื้นฐานที่เหมือนกัน: ขนาดที่เล็กประกอบด้วยข้อมูลและข้อมูลจำนวนมาก แต่พวกเขาเป็นสองสิ่งที่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิง ชิปอิเล็กทรอนิกส์มาพร้อมกับหน่วยอิเล็กทรอนิกส์เซมิคอนดักเตอร์ และชิปชีวภาพนั้นมาพร้อมกับโมเลกุลโพรบทางชีวภาพ


แนวคิดของชิปมาจากแนวคิดของการบูรณาการ ตัวอย่างเช่น ชิปอิเล็กทรอนิกส์หมายถึงการเปลี่ยนสิ่งใหญ่เป็นสิ่งเล็กและรวมเข้าด้วยกัน Biochips ยังเป็นการรวมตัว แต่การรวมตัวของวัสดุชีวภาพ เช่นเดียวกับการทดสอบในห้องปฏิบัติการ การตรวจหาระดับน้ำตาลในเลือด โปรตีน กิจกรรมของเอนไซม์ ฯลฯ บนไบโอชิปก็ใช้หลักการปฏิกิริยาทางชีวภาพเช่นเดียวกัน ดังนั้นไบโอชิปจึงเป็นแพลตฟอร์มพาหะ แท่นนี้มีวัสดุมากมาย เช่น ซิลิกอน แก้ว เมมเบรน ฯลฯ รวมถึงพอลิเมอร์บางชนิดที่มีโครงสร้างสามมิติ แพลตฟอร์มนี้เต็มไปด้วยวัสดุชีวภาพต่างๆ อย่างหนาแน่น ชิปเป็นเพียงตัวพา สิ่งที่ต้องทำและสิ่งที่ต้องทดสอบยังคงทำโดยนักชีววิทยา กล่าวอีกนัยหนึ่ง ปฏิกิริยาที่เคยต้องใช้หลอดทดลองจำนวนมากในห้องปฏิบัติการขนาดใหญ่มาก จะถูกถ่ายโอนไปยังชิปและเกิดขึ้นพร้อมกัน


2. สถานะปัจจุบันของการพัฒนาไบโอชิป


ต่อไป มาดูการพัฒนาในปัจจุบันของไบโอชิป


ห่วงโซ่อุตสาหกรรมไบโอชิปของจีน' แบ่งออกเป็นอุตสาหกรรมวัตถุดิบต้นน้ำ อุตสาหกรรมการผลิตระดับกลาง และตลาดแอปพลิเคชันปลายน้ำ วัตถุดิบต้นน้ำรวมถึงซับสเตรตของเศษ การจำ การเตรียมโพรบ ฯลฯ ผลิตภัณฑ์หลักของอุตสาหกรรมการผลิตระดับกลาง ได้แก่ ชุดวินิจฉัยชิปยีนและเครื่องมือที่เกี่ยวข้องกับชิปยีน ซึ่งคิดเป็น 86% และ 14% ของตลาดตามลำดับ ตลาดแอปพลิเคชันปลายน้ำส่วนใหญ่เป็นสถาบันทางการแพทย์, บ้าน, หน่วยงานเอาท์ซอร์สเพื่อการวินิจฉัยภายนอก ฯลฯ ประเทศของฉัน' ไบโอชิปยังคงติดอยู่ในสาขาการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เช่นชีวสารสนเทศและสาขาการวินิจฉัยระดับโมเลกุลยังไม่ได้รับ ใช้กันอย่างแพร่หลาย ตลาดไบโอชิปของจีน&มีศักยภาพมหาศาล แต่มีเพียง 5% ของตลาดไบโอชิปทั่วโลกเท่านั้น อุตสาหกรรมไบโอชิปของจีน' ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น บริษัทไบโอชิปส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่การใช้งาน รวมถึงการวินิจฉัยในหลอดทดลอง การจับเซลล์ CTC การนับเซลล์ การตรวจวัดระดับน้ำตาลในเลือด ฯลฯ ในจำนวนนั้น บริษัทวินิจฉัยในหลอดทดลองมีมากกว่า 3/4 อุตสาหกรรมไบโอชิปของจีน' มีบริษัทต้นน้ำน้อยลง ความพยายาม R&D ไม่เพียงพอ ระดับ R&D ต่ำ เทคโนโลยีที่อ่อนแอ และการขาดข้อได้เปรียบของผู้เสนอญัตติแรก บริษัทไบโอชิปของจีนถูกครอบงำโดยบริษัทขนาดกลาง (ขนาดจดทะเบียน 10 ล้านถึง 1 พันล้านหยวน) ซึ่งคิดเป็นมากกว่า 58% อย่างไรก็ตาม มีเพียง 22% ของวิสาหกิจที่มีขนาดจดทะเบียนมากกว่า 1 พันล้านหยวน และองค์กรชั้นนำคิดเป็น 22% เท่านั้น โครงสร้างอุตสาหกรรมต้องได้รับการปรับให้เหมาะสม