Purdue University mananaliksik ay nakabuo ng isang biochip na sumusukat sa elektrikal na gawain ng mga cell at kaya ng pagkuha ng 60 beses na mas data sa isa pagbabasa lamang kaysa ay posible sa kasalukuyang teknolohiya.
Sa malapit na term, ang biochip ang bilis ng pang-agham na pananaliksik, na maaaring mapabilis ang pag-unlad ng gamot para sa mga kalamnan at magpalakas ng loob ng mga sakit tulad ng himatay at makatulong na lumikha ng mas produktibong varieties crop.
"Sa halip ng paggawa ng isang eksperimento sa bawat araw, bilang ay madalas na ang kaso, ang teknolohiya na ito ay awtomatiko at kaya ng pagganap ng mga daan-daang ng eksperimento sa isang araw," sabi ni Marshall Porterfield, isang propesor ng agrikultura at biological engineering na leads sa koponan sa pagbuo ng chip.
Ang aparato ay gumagana sa pamamagitan ng pagsukat ng konsentrasyon ng ions - maliliit na sisingilin particle - bilang sila ipasok at lumabas ang mga cell. Chip ay maaaring-record ang mga concentrations sa hanggang sa 16 mga cell ng pamumuhay pansamantalang selyadong sa loob ng likido-puno na mga pores sa microchip. Sa apat electrodes bawat cell, chip ang naghahatid ng 64 sabay-sabay, tuloy-tuloy na mga pinagkukunan ng data.
Ang karagdagang data na ito ay nagbibigay-daan para sa isang mas malalim-unawa ng cellular aktibidad kumpara sa kasalukuyang teknolohiya, na sumusukat lamang ng isang punto sa labas ng isang cell at hindi maaaring record sabay-sabay, Porterfield sinabi. Chip Ang direkta talaan Ion concentrations walang harming ang mga cell, habang ang kasalukuyang pamamaraan ay hindi maaaring direkta makita ang mga tiyak na ions, at cell na aral ng karaniwang ay nasira sa proseso, siya sinabi. Mayroong ilang mga pakinabang sa napananatili live na mga cell, sinabi niya, tulad ng pagiging magagawang upang magsagawa ng karagdagang mga pagsubok o subaybayan ang mga ito na lumago sila.
"Ang kasalukuyang teknolohiya na ginagamit sa research labs ay masyadong mabagal at mahirap," sabi Porterfield, na naniniwala na ang bagong chip ay maaaring makatulong na bumuo ng mga gamot para sa mga tao disorder kinasasangkutan ng Ion channel madepektong paggawa, tulad ng himatay at talamak sakit. Tungkol sa 15 porsiyento ng ang mga gamot na kasalukuyang-unlad ay makakaapekto sa mga gawain ng Ion mga channels, sinabi niya, at ang kanilang mga development ay limitado sa pamamagitan ng mas mabagal na bilis ng kasalukuyang teknolohiya. Biochip ay magpapahintulot sa mga mananaliksik upang bumuo ng higit pang mga data sa isang mas maikling oras, kaya ang bilis ng takbo ninyo ang buong proseso ng pagsusuri ng mga potensyal na gamot at ang kanilang iba't-ibang mga epekto sa mga channels Ion.
Ion channels ay partikular na mahalaga sa mga kalamnan at magpalakas ng loob ng mga cell, kung saan sila mapadali ang komunikasyon at ang paglipat ng mga electrical signal mula sa isang cell sa susunod na.
Sa loob ng 10-by-10 milimetro chip - halos ang laki ng ng barya - ang mga cell ay selyadong sa loob ng 16 pyramidal pores, sinusuri, at pagkatapos ay maaaring tanggalin nang buo. Dahil ang teknolohiya ay hindi pumatay ng mga cell, ito ay ginagamit sa screen at kilalanin ang iba't-ibang linya ng crop, Porterfield sinabi.
"Halimbawa, sabihin natin ikaw ay interesado sa pagbuo ng mga varieties ng mais na kailangan ng mas pataba," siya sinabi. "Kung ikaw ay may isang library ng mga genes na nauugnay sa mataas na nitrogen-gamitin kahusayan - kaya gumagawa halaman ang kailangan mas nitrogen pataba - maaari mong ibahin ang anyo ng isang grupo ng mga mais na mga cell sa mga genes at pagkatapos ay screen ang bawat cell upang matukoy ang pinaka-mahusay . Pagkatapos ay maaari mong taasan ang isa na kailangan ang hindi bababa sa pataba, sa halip ng paglagay ng maraming iba't ibang mga genes sa mga daan-daan ng mga halaman at naghihintay para sa kanila upang lumago, bilang ay kasalukuyang tapos. "
Bilang karagdagan sa mga potensyal na pagtitipid sa oras at pera, sinabi Porterfield chip ay pinapayagan sa kanya upang gawin ang pananaliksik na kung hindi man ay imposible. Siya kamakailan na isinasagawa ng isang pag-aaral sa "suka kometa," ang palayaw para sa isang mataas na lumilipad na eroplano ng pananaliksik na ginagamit ng NASA sa daglian gayahin ang zero gravity. Ang eksperimento ay nasuri ang epekto gravity sa planta development, sinusubukan upang malutas ang bugtong kung paano tinutukoy ng planta ng isang kung aling paraan ay "up."