1. Biokiip
Iga molekuli järjestus ja asukoht massiivis on teada, mis on eelseadistatud järjestusvõre. Mikrovedeliku kiibid ja vedelfaasilised biokiibid on uut tüüpi biokiibi tehnoloogiad, mis on välja töötatud pärast mikroarray kiipe. Biokiibi tehnoloogia on süsteemi biotehnoloogia põhisisu.
Biokiip põhineb biomolekulide spetsiifilise koostoime põhimõttel ja integreerib biokeemilise analüüsi protsessi kiibi pinnale, et saavutada bioloogiliste komponentide, nagu DNA, RNA, peptiidide ja valkude suure läbilaskevõime ja kiire avastamine. Biokiibi kitsas kontseptsioon viitab biomolekuli võrele, mis moodustub biomolekulide kinnitamisel tahkefaasilistele heitetekitajatele, nagu räniplaadid, klaaslehed, plastlehed, geelid ja nailonmembraanid erinevate meetodite abil. Seetõttu nimetatakse biokiibi tehnoloogiat ka mikrodisplay tehnoloogiaks ja suure hulga bioloogilist teavet sisaldavaid tahkefaasilisi substraate nimetatakse mikroarraydeks, mida nimetatakse ka biokiipideks. Biokiibid on selliste kiipide põhjal välja töötanud mikrovedeliku kiibid, mida tuntakse ka mikroelektrooniliste kiipidena, st mikrotasandi laborikiibid.
Vaatame siis, mis on biokiip? Lihtsamalt öeldes on biokiip panna bioloogiline proov klaasile, ränile, nailonist membraanile ja muudele materjalidele ning seejärel kasutada signaali kogumiseks instrumenti ja kasutada andmete tulemuste analüüsimiseks arvutit. Biokiipe on lihtne seostada elektrooniliste kiipidega. Tegelikult on neil kahel üks põhiline ühine asi: väike suurus sisaldab palju andmeid ja teavet. Aga need on kaks täiesti erinevat asja. Elektrooniline kiip on varustatud pooljuht-elektroonilise seadmega ja bioloogiline kiip on varustatud bioloogilise sondi molekuliga.
Kiibi mõiste tuleneb integratsiooni mõistest. Näiteks tähendavad elektroonilised kiibid suurte asjade muutmist väikesteks asjadeks ja nende integreerimist. Biokiibid on ka integratsioon, kuid bioloogiliste materjalide integreerimine. Nagu laboratoorsed uuringud, põhineb ka vereglükoosi, valgu, ensüümi aktiivsuse jne tuvastamine biokiibil samal bioloogilise reaktsiooni põhimõttel. Nii et biokiip on kandeplatvorm. Sellel platvormil on palju materjale, nagu räni, klaas, membraanid jne, samuti mõned kolmemõõtmeliste struktuuridega polümeerid. Platvorm on tihedalt pakitud erinevate bioloogiliste materjalidega. Kiip on lihtsalt kandja. Mida teha ja mida testida, teevad endiselt bioloogid. Teisisõnu, reaktsioonid, mis varem vajasid suurt hulka katseklaase väga suurtes laborites, kantakse nüüd kiibile ja esinevad samaaegselt.
2. Biokiibi arengu hetkeseis
Järgmisena vaatame mõningaid biokiipide praegusi arenguid.
Hiina biokiibitööstuse ahel jaguneb eelnevaks toorainetööstuseks, kesktöötlejatööstuseks ja järgmise etapi rakenduste turuks. Ülesvoolu asuvate toorainete hulka kuuluvad kiibi substraadid, täpid, sondi ettevalmistamine jne; kesktööstuse peamised tooted on geenikiibi diagnostikakomplektid ja geenikiibiga seotud instrumendid, mis moodustavad vastavalt 86% ja 14% turust; järgmise etapi rakenduste turg on peamiselt meditsiiniasutused, Kodu, kolmanda osapoole diagnostilised allhankeagentuurid jne. Minu riigi biokiibid on endiselt kinni teadusuuringute valdkondades, nagu bioinformaatika, ja molekulaarse diagnoosimise valdkonda ei ole laialdaselt kasutatud. Hiina biokiibi turul on tohutu potentsiaal, kuid see moodustab ainult 5% ülemaailmsest biokiibiturust. Hiina biokiibitööstus on alles lapsekingades. Enamik biokiibi ettevõtteid keskendub rakendustele, sealhulgas in vitro diagnostikale, CTC rakkude kogumisele, rakkude loendamisele, vere glükoosisisalduse jälgimisele jne. Nende hulgas on in vitro diagnostikaettevõtted kõige rohkem, rohkem kui 3/4. Hiina biokiibitööstuses on vähem tootmisahela eelmise etapi ettevõtteid, ebapiisavad teadus- ja arendustegevuse jõupingutused, madal teadus- ja arendustegevuse tase, nõrk tehnoloogia ja esimese tegutseja eeliste puudumine. Hiina biokiibi ettevõtetes domineerivad keskmise suurusega ettevõtted (registreeritud skaala 10 miljonit kuni 1 miljard jüaani), mis moodustavad rohkem kui 58%. Kuid ainult 22% ettevõtetest, mille registreeritud skaala on üle 1 miljardi jüaani ja juhtivad ettevõtted moodustavad ainult 22%. Tööstusstruktuuri tuleb optimeerida.