Biyoçip teknolojisi; bilgisayar bilimi, elektronik ve biyoloji alanlarının birlikte çalışmasıyla oluşan, geleceğin en heyecan verici teknolojilerinden biridir. Biyoçipler yeni bir araştırma alanı olarak son 15 yılda hızlı bir gelişim yaşadı. Bu teknoloji sayesinde mikrofabrikasyon kullanılarak binlerce veya yüz binlerce biyolojik molekül bir santimetre karelik bir mikroçipe monte edilebilir. Biyoçipler ile ilgili potansiyel uygulamalar, hem araştırma hem de büyük pazar potansiyeline sahip klinik kullanım için çok geniştir.
Biyoçipler; mutasyonları, antijenleri ve bozulma gösteren hücreleri analiz etmek için görev yapabilir. Geleneksel analitik cihazlar ile karşılaştırdığımızda biyoçipler; küçük boyutları ve düşük enerji tüketimleri sayesinde birçok avantaja sahiptir. Biyoçip teknolojisinin, içinde bulunduğumuz yüzyılda; yaşam bilimleri, hastalık teşhisi, ilaç keşfi, adli bilimler ve uzay çalışmaları konularında devrim yaratacağına inanılmakta. Biyoçiplerin diğer potansiyel kullanım alanlarından bazıları ise şu şekilde:
- Biyoçipler, dünyanın herhangi bir yerindeki insanları ve hayvanları izleme imkanını yaratır.
- Biyoçipler, güvenli e-ticaret sistemlerine yol açma potansiyeline sahiptir.
- Biyoçip teknolojisi, bir kişinin tıbbi bilgileri, finans ve demografik bilgilerini saklamak ve güncellemek için kullanılabilir.
İçindekiler
Biyoçipler ve Teknik Yapıları
Biyoçipleri, kısa sürede yüksek verim elde etmek için birçok deneyin aynı anda yapılmasına izin veren güçlü bir substrat üzerine yerleştirilmiş biri dizi mikro sensör olarak tanımlayabiliriz. Bu minik cihazların klinik uygulamalarının sayısı artarken, biyoloji araştırmaları konularında da gelişmeler devam etmekte. Biyoçipler, transponder ve okuyucu olmak üzere iki bileşenden oluşmaktadır.
Transponder, haberleşmeyi sağlayan kısımdır. Transponder; anten bobini, bilgisayar mikroçipi, cam kapsül ve bir ayar kondansatörü olmak üzere dört parçadan oluşur.
Okuyucu ise, biyoçipi etkinleştirmek için gerekli olan enerjiyi sunar. Radyo sinyalleri aracılığıyla elektromanyetik bir alan oluşturan okuyucu, gönderilen kodu almak için alıcı bir bobin taşır.
Biyoçip Türleri
Biyoçipler başlıca üç türden oluşmaktadır. Bunlar DNA mikro-dizisi, protein mikro-dizisi ve mikro-akışkan çiptir.
DNA Mikro-dizisi
Hızlı ve yüksek verimliliğe sahip olan DNA mikro-dizileri nükleotid dahil olmak üzere çeşitli genomik uygulamalarda yararlı bir şekilde kullanılmaktadır. Gen ekspresyon çalışmaları, hastalık sınıflandırmaları, fonksiyon tahmini, yol tanımlama, yeni ilaç geliştirme, klinik teşhis ve toksikoloji çalışmaları için DNA mikro-dizileri kullanılabilmektedir.
Protein Mikro-dizileri
Protein mikro-dizileri, proteinlerin eylemlerini ve bağlantılarını kontrol etmek ve işlevlerini geniş ölçekte denetlemek için kullanılırlar. Bu mikro-dizilerin temel avantajı çok sayıda proteinin paralel olarak izlenebilmesidir. Protein mikro-dizilerin kullanımı ayrıca daha güvenli ilaçlar geliştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır.
Mikro-akışkan Çip
Biyokimyasal laboratuvarlarda kullanılan mikro-akışkan çipler; DNA analizi, moleküler biyoloji prosedürleri, proteinlerin incelenmesi ve hastalıkların teşhisi konularında birçok uygulama potansiyeline sahiptir.
Biyoçip Teknolojisi Avantaj ve Dezavantajları
Kullanım alanı oldukça geniş olan biyoçip teknolojisinin bazı avantaj ve dezavantajları bulunmakta.
Biyoçiplerin Avantajları
- Diğer analitik sistemlere göre daha güçlü, daha hızlı ve boyutları daha küçüktür.
- Biyoçipler kayıp insanların bulunması için yardımcı olmaktadır.
- Tıp alanında uygulamaları çok geniştir.
- Birkaç saniye içinde binlerce reaksiyon gerçekleştirme potansiyeli ile biyoçipler devrim yaratacak yeniliklere yol açmaktadır.
Biyoçiplerin Dezavantajları
- Biyoçiplerin maliyeti oldukça yüksektir.
- İnsanların müdahalesi olmadan vücuda yerleştirilebilirler.
- Biyoçiplerin kullanımıyla kişisel mahremiyet ile ilgili sorunlar ortaya çıkabilir.
Maliyeti yüksek olsa da nanoteknoloji alanında gerçekleştirilen yenilikler sayesinde biyoçiplerin boyutu oldukça düşürülürken alınan verim de artmakta. Yüksek verim ve minyatürleştirmenin faydalarından dolayı bu teknoloji; klinik araştırmalar, hastalık teşhisleri, ilaç geliştirme ve toksikoloji çalışmalarında güçlü bir potansiyele sahip.
