Nos últimos anos, foram feitos avanços rápidos para explorar as aplicações da nanotecnologia em vários campos. A idéia de criar uma próxima geração de dispositivos tecnológicos que integram o conhecimento proveniente de vários campos, como biologia, química, eletrônica e engenharia, já está ganhando cada vez mais atenção. A tecnologia baseia-se no uso de componentes microminiaturizados e o nome genérico para os chamados novos dispositivos microminiaturizados é 'biochip. Os biochips se tornaram uma das tecnologias inovadoras em vários campos biomédicos. Os biochips geralmente contêm pelo menos um biossensor. No passado, as tecnologias de biochips e biosensores fizeram um progresso significativo em várias áreas de aplicação, graças à nanotecnologia. Eles foram aplicados a diversos problemas analíticos em medicina e pesquisa biomédica, indústrias de alimentos e processamento, meio ambiente, segurança e defesa. Examinamos as tecnologias de biochips e biossensores em detalhes para ajudá-lo a entender a diferença entre os dois.
No sentido literal, um sensor é qualquer dispositivo usado para detectar uma variável física, que inclui mas não se limita a temperatura, umidade, pressão, massa, luz e tensão. Mas, para detectar essas variáveis, você precisa convertê-las em um sinal universal - geralmente uma tensão. O sinal de tensão é geralmente um sinal analógico que normalmente é transferido para um computador ou microprocessador, que reconhece apenas sinais digitais. É necessário um conversor de analógico para digital para converter esses sinais analógicos em sinais digitais. Um biossensor é um dispositivo analítico que combina a especificidade do reconhecimento biológico e a sensibilidade da detecção físico-química para detectar analitos. Os biossensores reconhecem principalmente os dados relativos à presença de compostos químicos, também chamados analitos. O exemplo mais conhecido de um biossensor é o sensor de glicose usado para monitorar o nível de glicose no sangue em pacientes diabéticos.
Um biochip é principalmente um microchip feito de moléculas ou estruturas biológicas, em vez de um semicondutor, e é projetado para funcionar em um ambiente biológico, especialmente em organismos vivos, a fim de analisar moléculas orgânicas. Biochip é um termo amplo referente ao uso da tecnologia de microchip na biologia molecular. A tecnologia de biochips desempenha um papel fundamental no diagnóstico molecular, que inclui todos os testes e métodos para identificar uma doença e analisar o DNA ou RNA de um organismo para entender a predisposição para uma doença. O microarray de DNA é um método que cresce rapidamente para sequenciar e analisar genes. Grandes avanços foram feitos na ciência da genética, resultando no aumento do uso da tecnologia molecular no laboratório clínico. Além disso, o desenvolvimento de biochips revolucionou a indústria de biotecnologia, que é a disciplina que mais cresce no laboratório moderno, que engloba produtos farmacêuticos, proteômicos e genômicos, entre outras atividades..
- O biochip é um dispositivo de bio-microarray, análogo a um circuito integrado, projetado para funcionar em um ambiente biológico, especialmente em organismos vivos, para analisar moléculas orgânicas. Biochip é um termo amplo referente ao uso da tecnologia de microchip na biologia molecular. É um microchip feito de moléculas ou estruturas biológicas, em vez de um semicondutor. O biossensor, por outro lado, é um dispositivo analítico que combina a especificidade do reconhecimento biológico e a sensibilidade da detecção físico-química para detectar analitos. O termo biossensor é a abreviação de sensor biológico.
- Os biossensores estão preocupados principalmente com a análise dos dados relativos à presença de compostos químicos, também chamados analitos. Os dispositivos de biossensor usam a combinação de um elemento biológico e um detector físico-químico para detectar analitos. Os elementos de bioreconhecimento utilizados para o desenvolvimento de biossensores são classificados em receptores biológicos e artificiais. Biochip é um termo amplo referente ao uso da tecnologia de microchip na biologia molecular. São dispositivos analíticos altamente miniaturizados, projetados para detectar a ligação de ácidos nucleicos alvo a matrizes de DNA ou RNA e para a detecção multiplexada de interações proteína-proteína em sistemas de matriz.
- A aplicação comercial de biossensor mais bem-sucedida é o sensor de glicose usado para monitorar o nível de glicose no sangue em pacientes diabéticos. Os dispositivos de biossensibilidade têm uma ampla gama de aplicações, desde pesquisa clínica e medicina a meio ambiente e agricultura. Os biossensores também desempenham um papel central na descoberta de drogas, biomedicina, diagnóstico, alimentação e processamento, segurança e defesa. Os biochips podem ser usados para uma variedade de aplicações, como rastrear uma pessoa ou um animal, armazenar informações, detectar agentes químicos durante a guerra biológica, armazenar registros médicos etc. As aplicações avançadas dos biochips incluem mapeamento e sequenciamento de genoma, descoberta de medicamentos, monitoramento ambiental, e descoberta e diagnóstico de doenças.
Enquanto o desenvolvimento atual de biochips é principalmente na área de mapeamento e seqüenciamento de genoma, os biochips estão encontrando maneiras em várias outras áreas de aplicação. Por exemplo, a indústria farmacêutica começou a ver o potencial dos biochips na descoberta de medicamentos, principalmente na descoberta e diagnóstico de doenças. Além disso, novas aplicações surgiram nas áreas de monitoramento ambiental, juntamente com outras, como toxicologia e pesquisa bioquímica. Os biochips geralmente consistem em uma matriz de biossensores individuais, mas nem todos os biossensores são biochips. Juntas, as duas tecnologias desempenham um papel fundamental na medicina e pesquisa biomédica, indústrias de alimentos e processamento, meio ambiente, segurança e defesa, etc..