مع التطور في عالم العلوم الطبية جنبًا إلى جنب مع التقدم التكنولوجي ، الاكتشافات العظيمة التي ساعدت على النمو في كلا المجالين. كانت أبرز الاكتشافات المفيدة والمفيدة هي تلك الخاصة بالرقائق الحيوية وأجهزة الاستشعار الحيوية. هذه المقالة مخصصة لشرح متعمق لنفس الاختلافات الطبقية بين الاثنين.
Biochips vs Biosensors
يتمثل الاختلاف بين الرقائق الحيوية وأجهزة الاستشعار الحيوية في أن أعظم هدية تكمن في كيفية تكاملهما معًا والعمل كحلقة وصل بين العالم الطبي والتقني. تساعد الرقائق الحيوية في البيولوجيا الجزيئية وأجهزة الاستشعار الحيوية في الجمع بين الكشف البيوكيميائي والكيميائي الفيزيائي.
تم تصميم الرقائق الحيوية في المختبرات لاستضافة تفاعلات كيميائية حيوية مختلفة في الجسم وكذلك لمراقبة تأثيرها. عادة ما تعالج الرقائق الحيوية التغييرات في خلية واحدة يمكن استخدامها للفحص الرقمي أو العلاج الطبي. يمكن بسهولة مراقبة الخصائص الفيزيائية والكيميائية للخلايا والجزيئات البيولوجية في الجسم من خلال الرقائق الحيوية
المستشعرات الحيوية من ناحية أخرى هي أجهزة تحليلية تكتشف المواد الكيميائية الأخرى. يمكن استخدامها لتتبع جودة المواد جنبًا إلى جنب مع تتبع ما إذا كان هناك أي تلوث. تستقبل المستشعرات الحيوية إشارة إدخال وتنتهي من إشارة خرج.
جدول المقارنة بين الرقائق الحيوية والمستشعرات الحيوية
| معلمات المقارنة | رقائق بيولوجية | أجهزة الاستشعار الحيوية |
| تعريف | جهاز مصمم تقنيًا يقوم بإجراء تفاعلات كيميائية حيوية متعددة في وقت واحد. | جهاز كشف تحليلي يجمع بين مكون كيميائي وبيولوجي. |
| أنواع | الرقائق الحيوية تتكون أساسًا من ثلاثة أنواع - شريحة الحمض النووي ، شريحة البروتين ، معمل الرقائق. | تتكون المستشعرات الحيوية بشكل أساسي من ستة أنواع - كهروكيميائية ، قياس حراري ، بصري ، خلية كاملة ، مناعية وكهربائية انضغاطية. |
| التطبيقات | تستخدم للكشف عن مستويات الجلوكوز وضغط الدم ، وتستخدم لمراقبة الحيوانات الأليفة في حدائق الحيوان وصياغة سجل طبي موثوق. | تستخدم في الصناعات الغذائية لقياس مستويات الأحماض والكحول ، والبحوث السريرية وفي الجمعيات الزراعية للتحقق من النقاء. |
| تشريح | نظرًا لأن الرقائق الحيوية هي جهاز إلكتروني صغير ، فهي تحتوي على ملايين العناصر الحسية. | تتكون المستشعرات الحيوية بشكل أساسي من ثلاثة أجزاء - مستشعر بيولوجي ، ومحول طاقة ، وكاشف. |
| وظائف | يعمل على تحديد التغيرات البيولوجية وترسيم الحدود ثم تغييرها إلى شكل LCD. | يعمل مع الاختلاط مع التحليلات البيولوجية ومن ثم يتم تحويل هذه الإشارة إلى شكل يمكن قراءته. |
ما هي الرقائق الحيوية؟
الرقائق الحيوية تقدم كبير في الصناعة الطبية. إنهم قادرون على معالجة الإرهاب البيولوجي والأمراض التي قد تكون كامنة ولا يمكن الكشف عنها سطحيًا. الرقائق الحيوية قادرة على فحص عدد كبير من التفاعلات الكيميائية الحيوية على الشاشة بناءً على إمكانية تجميع بيانات الاسترداد وورقة الرسم البياني للمريض معًا. تستفيد الرقائق الحيوية من مصفوفة ميكروأري بيولوجية رقمية ثنائية الأبعاد. هذا هيكل يشبه الدرج يستخدم سطحًا مستويًا يمكن أن يكون نشطًا أو خاملًا.
تتكون الصينية النشطة من أجهزة ميكانيكية دقيقة متكاملة والتي من المفترض أن تكون قلب الجسم العامل بأكمله. الدرج النشط مسؤول عن النقل وهو عملية تحويل الإشارة الحيوية إلى إشارة كمبيوتر يمكن فك تشفيرها بسهولة. هذا الإعداد الكامل للأقمشة الدقيقة يسمى تصنيع المصفوفات الدقيقة. تعتبر الرقائق الدقيقة مكلفة للغاية ليتم تصنيعها نظرًا لكيفية كون كل جهاز استشعار فريدًا وقادرًا على الاحتفاظ بخيط جديد من المعلومات. تحتوي معظم المصفوفات الدقيقة على شبكة ديكارتي متكاملة من المستشعرات مفيدة للغاية في تعيين المعلومات وتنسيق وظيفة كل مستشعر.
ما هي أجهزة الاستشعار الحيوية؟
جهاز الاستشعار البيولوجي هو مكون تحليلي يستخدم كاشف فيزيوكيميائي للجمع بين مكون كيميائي وبيولوجي. المكونات الحساسة بيولوجيًا مثل الخلايا والإنزيمات والأجسام المضادة والحمض النووي تتفاعل مع التحليلات المهندسة قيد الدراسة. تستخدم المستشعرات الحيوية الأجهزة المتصلة التي تُستخدم لتفسير البيانات البيولوجية بطريقة سهلة الاستخدام. تتكون المستشعرات الحيوية من مستقبلات تتواصل مع التحليلات وتنتج استنتاجًا يدرسه محول الطاقة بعد ذلك.
الميزة الأكثر تعقيدًا لجهاز الاستشعار البيولوجي هي انتقائيته. يعتمد هذا على قدرة المادة على التفاعل مع مستضد وجسم مضاد. عادة ، تعمل الأجسام المضادة كمستقبلات. تتم عملية التعرف البيولوجي بين المستقبلات الحيوية ومحول الطاقة ، وتحدث الإشارة بين محول الطاقة والإلكترونيات وعملية عرض المعلومات تحدث بين الإلكترونيات وواجهة العرض.
الاختلافات الرئيسية بين الرقائق الحيوية والمستشعرات الحيوية
استنتاج
تعد كل من الرقائق الحيوية وأجهزة الاستشعار الحيوية أمثلة على التطور المحتمل الذي حدث بسبب التطور في مجال الطب والتكنولوجيا. تصبح عناصر الحمض النووي ، وعمل الدم ، ووظائف عمل مكونات العمل الداخلية للجسم أسهل بمساعدة الرقائق الحيوية وأجهزة الاستشعار الحيوية. لم يمنح هذا الدمج بين الطب والهندسة آمالًا جديدة في تشخيص المرضى الذين يعانون من مشاكل أساسية فحسب ، بل قدم أيضًا طرقًا أحدث وأكثر فاعلية لعلاج هذه الأمراض.
من السهل تسجيل التغييرات على أدق مستوى والاعتراف بها ومعالجتها ، وذلك بفضل التطوير والتصنيع المدعوم لأجهزة الاستشعار الحيوية والرقائق الحيوية. هذا أمل جديد للناس في جميع أنحاء العالم وأعطى حياة جديدة لآلاف الأشخاص.
