Kompaktlexikon der Biologie: Biochips
Biochips, uneinheitlich gebrauchte Bez. für verschiedene Anwendungen, in denen biologisch aktive Komponenten auf engstem Raum immobilisiert vorliegen. Beispiele sind B. als Biosensoren, die der Erfassung biologisch/medizinsch wichtiger Eigenschaften und Reaktionen dienen. Hierzu sind u.a. Enzyme, Antikörper, Zellen oder Gewebe auf einem Siliciumchip immobilisiert und ihre Signale werden von einem im Chip integrierten Mikroprozessor analysiert. Eine andere Variante sind B. als Zellkultivierungssystem, das sind Vorrichtungen zur stationären Zellkultur mit gewebeähnlicher Zelldichte, Zellschichtdicke und Zellanordnung, wobei der Aufbau der Leber als Vorbild dient. Die Zellen befinden sich in Kammern und sind mit einer mikroporösen Membran abgedeckt. Vorteil dieser Methode ist der durch dichte Zellpackung erreichte rasche und effektive Stoffaustausch mit dem durchströmenden Medium. Darüber hinaus können B. für Gentests (DNA-Chips) eingesetzt werden. Grundlage sind einzelsträngige DNA-Fragmente von Genen, die mit einem Ende präzise lokalisierbar auf Glasplättchen verankert sind. Aus dem Kern der zu testenden Zellen wird die DNA isoliert, mittels Polymerasekettenreaktion vervielfacht und mit Fluoreszenzfarbstoffen markiert. Wird der DNA-Chip mit der Test-DNA in Kontakt gebracht, hybridisieren die komplementären Sequenzen. Die Hybridisierung wird analysiert, indem durch die Rückseite des Chips ein Laserstrahl gelenkt wird und ein Detektor die davon angeregte Fluoreszenzstrahlung registriert.
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