Biochips



introducción
¿Qué es un biochip?
Es la disposición ordenada y conocida de miles de fragmentos de material biológico (bio), tales como ADN, ARN, o proteínas, y almacenado sobre un soporte sólido (chip).
Un soporte basado en silicio y en la tecnología de procesamiento y grabado de circuitos integrados. En el caso de las biomoléculas (chips de DNA), se mantienen material y formato delsoporte, y parte de la tecnología, aplicándolos a la unión de las respectivas biomoléculas sobre dicho soporte.
Los biochips están divididos en unas pequeñas casillas que actúan cada una a modo de un tubo de ensayo en el que se produce una reacción. El número de estas casillas es muy elevado, llegando incluso a los centenares de miles.

¿Cómo funciona un biochip?
Se toma una muestra de materialgenético de un paciente o de un experimento que sea complementaria a la secuencia dispuesta en el chip, de tal forma que se hibriden y eliminen todas las cadenas de ADN que no sean complementarias al chip. Posteriormente estas serán leídas por un escanér arrojando como resultado un patrón de luz característico, que luego será interpretado por una computadora . Esta interpretación se efectúa medianteun complicado software diseñado para tal fin, en la que se puede conocer las posibles deficiencias o mutaciones que hay en un individuo o una célula específica en su material genético.
El patrón de colores indica las características afines del material genético de la muestra con la dispuesta sobre el biochip, los colores tenues, indican deficiencias o incompatibilidades genéticas atribuidas aalgún tipo de enfermedad. El fundamento de estos dispositivos radica en la inmovilización del material biológico sobre una superficie sólida, para la realización de un ensayo de afinidad entre el material inmovilizado (sonda) y el material de muestra (blanco) que se desea analizar en paralelo, para lo cual se inmovilizan diferentes sondas.
En estos dispositivos se dispone el material biológico deuna forma regular, ordenada y conocida sobre la superficie. Esta disposición permite el establecimiento de una retícula formada por un conjunto de filas y de columnas en el que cada posición es inequívoca y está identificada como en una matriz matemática. Este tipo de disposición permite el conocimiento del material depositado en cada posición.










Clasificación de biochips(microarrays).

Tipo de biomolécula inmovilizada

Matrices de oligonucleótidos (habitualmente sintéticos)
Matrices preparadas con fragmentos de ácidos nucleicos (obtenidos a partir de muestras biológicas). Matrices de péptidos, de proteínas y de oligosacáridos (libres o formando parte de glicolípidos).

Tipo de matrices

Micromatrices analíticas.Estudio de las biomoléculas presentes en unamuestra compleja, mediante su identificación.
Micromatrices funcionales.En este tipo de ensayo el objeto de estudio son las biomoléculas inmovilizadas en la matriz, que se ensayan contra una sonda única.

Método de preparación
Hay dos tipos de matrices, las que son obtenidas por síntesis química directa sobre el soporte y las conseguidas mediante aplicación de las sondas en forma de microgotas.Las sondas basadas en clones se depositan en la superficie del array en forma de fragmentos o genes completos. La detección de la hibridación entre las sondas de ADN inmovilizadas en el soporte y los fragmentos de material genético de la muestra, requiere de un marcaje previo para su posterior detección. Este marcaje puede ser directo o indirecto.

Diseño de un biochip



Inmovilizacion deADN
Estos procedimientos dependen de la aplicación final del biochip y del tipo de soporte utilizado.
Las técnicas de inmovilización no covalentes ( adsorción física, irradiación ultravioleta ) no son recomendadas en el uso de biochips ya que se dan fenómenos de hibridación no especifica. No obstante la inmovilización electrónica de sondas es una técnica covalente que se utiliza mucho.
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