b'\n_START_ARTICLE_\nBioxip\n_START_PARAGRAPH_\nUn bioxip o una matriu \xc3\xa9s un dispositiu a petita escala, an\xc3\xa0leg a un circuit integrat, usat per analitzar mol\xc3\xa8cules org\xc3\xa0niques associades amb organismes vius. Un bioxip \xc3\xa9s un petit mecanisme constru\xc3\xaft de grans mol\xc3\xa8cules org\xc3\xa0niques, com ara les prote\xc3\xafnes, capa\xc3\xa7 d\'exercir les funcions d\'un ordinador (emmagatzematge de dades, processament). Un altre tipus de bioxip, \xc3\xa9s un petit aparell capa\xc3\xa7 de realitzar r\xc3\xa0pides reaccions bioqu\xc3\xadmiques en escala redu\xc3\xafda, amb el prop\xc3\xb2sit d\'identificar seq\xc3\xbc\xc3\xa8ncies gen\xc3\xa8tiques, con\xc3\xa8ixer mutacions gen\xc3\xa8tiques, agents contaminants, toxines o altres elements bioqu\xc3\xadmics. S\'utilitza per a l\'an\xc3\xa0lisi de fragments d\'ADN, especialment per a la identificaci\xc3\xb3 i la seq\xc3\xbcenciaci\xc3\xb3 de mostres d\'ADN i per a l\'estudi de l\'expressi\xc3\xb3 g\xc3\xa8nica.\n_START_SECTION_\nHist\xc3\xb2ria\n_START_PARAGRAPH_\nEl desenvolupament va comen\xc3\xa7ar amb un treball preco\xc3\xa7 sobre la tecnologia del sensor subjacent. Un dels primers sensors port\xc3\xa0tils basats en qu\xc3\xadmica va ser l\'el\xc3\xa8ctrode de pH de vidre, inventat el 1922 per Hughes en anys posteriors. Per exemple, es va produir un sensor K + en incorporar valinomicina a una membrana fina._NEWLINE_El 1953, Watson and Crick va anunciar el seu descobriment de la ja coneguda estructura de doble h\xc3\xa8lix de les mol\xc3\xa8cules d\'ADN i van donar el pas a la investigaci\xc3\xb3 gen\xc3\xa8tica que continua fins als nostres dies. El desenvolupament de t\xc3\xa8cniques de seq\xc3\xbcenciaci\xc3\xb3 el 1977 per Gilbert i Sanger (treballant per separat) va permetre als investigadors llegir directament els codis gen\xc3\xa8tics que proporcionen instruccions per a la s\xc3\xadntesi de prote\xc3\xafnes. Aquesta investigaci\xc3\xb3 va mostrar com la hibridaci\xc3\xb3 de les cadenes oligonucle\xc3\xb2tides d\'un complement complementari es pot utilitzar com a base per detectar l\'ADN. Dues novetats addicionals van permetre la tecnologia utilitzada en l\'ADN modern basat. Primer, el 1983, Kary Mullis va inventar la t\xc3\xa8cnica de reacci\xc3\xb3 en cadena de la polimerasa (PCR), un m\xc3\xa8tode per amplificar les concentracions d\xe2\x80\x99ADN. Aquest descobriment va fer possible la detecci\xc3\xb3 de quantitats extremadament petites d\xe2\x80\x99ADN en mostres. En segon lloc, el 1986 Hood i col\xc2\xb7laboradors van idear un m\xc3\xa8tode per etiquetar mol\xc3\xa8cules d\'ADN amb etiquetes fluorescents en lloc de radiomarcels, permetent aix\xc3\xad observar \xc3\xb2pticament experiments d\xe2\x80\x99hibridaci\xc3\xb3._NEWLINE_El component real de detecci\xc3\xb3 (o "xip") \xc3\xa9s nom\xc3\xa9s una pe\xc3\xa7a d\'un sistema d\'an\xc3\xa0lisi complet. La transducci\xc3\xb3 s\'ha de fer per traduir l\'esdeveniment de detecci\xc3\xb3 real (enquadernaci\xc3\xb3 d\'ADN, oxidaci\xc3\xb3 / reducci\xc3\xb3, etc.) en un format comprensible per un ordinador (tensi\xc3\xb3, intensitat de llum, massa, etc.), que permetr\xc3\xa0 despr\xc3\xa9s analitzar i processar una producci\xc3\xb3 addicional. sortida final, llegible per humans. Les m\xc3\xbaltiples tecnologies necess\xc3\xa0ries per aconseguir un \xc3\xa8xit de biochip: des de la qu\xc3\xadmica de detecci\xc3\xb3, fins al microarray, fins al processament de senyals, requereixen un aut\xc3\xa8ntic enfocament multidisciplinari, fent que la barrera a l\xe2\x80\x99entrada sigui forta. Affymetrix va introduir un dels primers bioxips comercials. Els seus productes "GeneChip" contenen milers de sensors d\'ADN individuals per utilitzar-los en defectes de detecci\xc3\xb3, o polimorfismes de nucle\xc3\xb2tids \xc3\xbanics (SNPs), en gens com p53 (un supressor de tumors) i BRCA1 i BRCA2 (relacionats amb un c\xc3\xa0ncer de mama). Els xips es produeixen mitjan\xc3\xa7ant t\xc3\xa8cniques de microlitografia utilitzades tradicionalment per fabricar circuits integrats. (vegeu m\xc3\xa9s avall)\n_START_SECTION_\nFabricaci\xc3\xb3 de microarray\n_START_PARAGRAPH_\nEl microarray, la densa xarxa bidimensional densa de biosensors, \xc3\xa9s el component cr\xc3\xadtic d\'una plataforma de biochip. T\xc3\xadpicament, els sensors es dipositen sobre un substrat pla, que pot ser passiu (per exemple, silici o vidre) o actiu, aquest \xc3\xbaltim format per electr\xc3\xb2nica integrada o dispositius micromec\xc3\xa0nics que realitzen o ajuden a la transducci\xc3\xb3 del senyal. La qu\xc3\xadmica superficial s\'utilitza per unir de forma covalent les mol\xc3\xa8cules del sensor al medi del substrat. La fabricaci\xc3\xb3 de microarrays no \xc3\xa9s trivial i \xc3\xa9s un gran obstacle econ\xc3\xb2mic i tecnol\xc3\xb2gic que pot decidir en \xc3\xbaltima inst\xc3\xa0ncia l\xe2\x80\x99\xc3\xa8xit de les futures plataformes de biochip. El repte principal de la fabricaci\xc3\xb3 \xc3\xa9s el proc\xc3\xa9s de col\xc2\xb7locar cada sensor en una posici\xc3\xb3 espec\xc3\xadfica (normalment en una graella cartesiana) al substrat. Per assolir la col\xc2\xb7locaci\xc3\xb3 existeixen diversos mitjans, per\xc3\xb2 normalment s\xc3\xb3n micro-canalitzacions rob\xc3\xb2tiques o microimpressi\xc3\xb3 s\'utilitzen sistemes per col\xc2\xb7locar petites taques de material de sensor a la superf\xc3\xadcie del xip. Com que cada sensor \xc3\xa9s \xc3\xbanic, nom\xc3\xa9s es poden col\xc2\xb7locar uns quants punts alhora. La naturalesa de baix rendiment d\xe2\x80\x99aquest proc\xc3\xa9s resulta en costos de fabricaci\xc3\xb3 elevats._NEWLINE_Fodor i col\xc2\xb7laboradors van desenvolupar un proc\xc3\xa9s de fabricaci\xc3\xb3 \xc3\xbanic (m\xc3\xa9s tard utilitzat per Affymetrix) en el qual s\'utilitzen una s\xc3\xa8rie de passos de microlitografia per sintetitzar combinativament centenars de milers de sensors d\'ADN monocatenaris en un substrat un nucle\xc3\xb2tid alhora.  Cal un pas de litografia per tipus de base; per tant, cal fer un total de quatre passos per nivell de nucle\xc3\xb2tid. Tot i que aquesta t\xc3\xa8cnica \xc3\xa9s molt potent, ja que es poden crear simult\xc3\xa0niament molts sensors, actualment nom\xc3\xa9s \xc3\xa9s possible crear creacions curtes d\xe2\x80\x99ADN (15-25 nucle\xc3\xb2tids). La fiabilitat i els factors de cost limiten el nombre de passos de fotolitografia que es poden fer. A m\xc3\xa9s, actualment no s\xc3\xb3n possibles t\xc3\xa8cniques de s\xc3\xadntesi combinacional dirigides a la llum per a prote\xc3\xafnes ni altres mol\xc3\xa8cules sensores._NEWLINE_Com s\'ha apuntat anteriorment, la majoria de microarrays consisteixen en una xarxa cartesiana de sensors. Aquest enfocament s\'utilitza principalment per mapar o "codificar" la coordenada de cada sensor amb la seva funci\xc3\xb3. Els sensors d\'aquestes matrius utilitzen normalment una t\xc3\xa8cnica de senyalitzaci\xc3\xb3 universal (per exemple, la fluoresc\xc3\xa8ncia), de manera que les coordenades s\xc3\xb3n la seva \xc3\xbanica caracter\xc3\xadstica identificativa. Aquestes matrius s\xe2\x80\x99han de fer mitjan\xc3\xa7ant un proc\xc3\xa9s en s\xc3\xa8rie (\xc3\xa9s a dir, requerint diversos passos seq\xc3\xbcencials) per garantir que cada sensor estigui situat en la posici\xc3\xb3 correcta._NEWLINE_La fabricaci\xc3\xb3 "aleat\xc3\xb2ria", en qu\xc3\xa8 els sensors es col\xc2\xb7loquen en posicions arbitr\xc3\xa0ries del xip, \xc3\xa9s una alternativa al m\xc3\xa8tode en s\xc3\xa8rie. No \xc3\xa9s necessari un proc\xc3\xa9s de posicionament tedi\xc3\xb3s i car, que permeti l\xe2\x80\x99\xc3\xbas de t\xc3\xa8cniques d\xe2\x80\x99autoassemblatge paral\xc2\xb7lelitzades. En aquest enfocament, es poden produir grans lots de sensors id\xc3\xa8ntics; els sensors de cada lot es combinen i es munten en una matriu. Per identificar cada sensor s\xe2\x80\x99ha d\xe2\x80\x99utilitzar un esquema de codificaci\xc3\xb3 basat no en coordenades. Tal com mostra la figura, aquest disseny es va demostrar per primera vegada (i posteriorment comercialitzat per Illumina) utilitzant perles funcionalitzades col\xc2\xb7locades aleat\xc3\xb2riament als pous d\'un cable de fibra \xc3\xb2ptica gravat. Cada perla va ser codificada exclusivament amb una signatura fluorescent. Tot i aix\xc3\xb2, aquest esquema de codificaci\xc3\xb3 est\xc3\xa0 limitat en el nombre de combinacions de colorants \xc3\xbanics que es poden utilitzar i diferenciar amb \xc3\xa8xit.\n_START_SECTION_\nBioxip de prote\xc3\xafnes i altres tecnologies de microarray\n_START_PARAGRAPH_\nEls microarrays no es limiten a l\xe2\x80\x99an\xc3\xa0lisi d\xe2\x80\x99ADN; Tamb\xc3\xa9 es poden produir microarrays de prote\xc3\xafnes, microarrays d\xe2\x80\x99anticossos, microarray de compost qu\xc3\xadmic mitjan\xc3\xa7ant biochips. Randox Laboratories Ltd. va llan\xc3\xa7ar Evidence, el primer analitzador de prote\xc3\xafnes Biochip Array Technology el 2003. En prote\xc3\xafna Biochip Array Technology, el biochip substitueix la placa ELISA o cubeta com a plataforma de reacci\xc3\xb3. El biochip s\'utilitza per analitzar simult\xc3\xa0niament un quadre de proves relacionades en una \xc3\xbanica mostra, produint un perfil de pacient. El perfil del pacient es pot utilitzar en el cribratge de la malaltia, el diagn\xc3\xb2stic, el seguiment de la progressi\xc3\xb3 de la malaltia o el seguiment del tractament. Realitzar m\xc3\xbaltiples an\xc3\xa0lisis simult\xc3\xa0niament, descrites com a multiplexacions, permet una reducci\xc3\xb3 significativa del temps de processament i de la quantitat de mostra del pacient necess\xc3\xa0ria. Biochip Array Technology \xc3\xa9s una nova aplicaci\xc3\xb3 d\xe2\x80\x99una metodologia familiar, que utilitza immunes d\xe2\x80\x99assaig sandwich, competitives i de captaci\xc3\xb3 d\xe2\x80\x99anticossos. La difer\xc3\xa8ncia respecte dels immunoan\xc3\xa0lisis convencionals \xc3\xa9s que, els lligands de captura s\xe2\x80\x99uneixen de forma covalent a la superf\xc3\xadcie del bioxip en una matriu ordenada m\xc3\xa9s que en una soluci\xc3\xb3._NEWLINE_En els assaigs d\xe2\x80\x99entrepans s\xe2\x80\x99utilitza un antic\xc3\xb2s marcat amb enzima; En proves competitives s\xe2\x80\x99utilitza un antigen marcat amb enzima. Quan es llueix anticorp-antigen, una reacci\xc3\xb3 de quimioluminesc\xc3\xa8ncia produeix llum. La detecci\xc3\xb3 es realitza mitjan\xc3\xa7ant un sensor CCD (CCD-coupled device). La c\xc3\xa0mera CCD \xc3\xa9s un sensor sensible i d\xe2\x80\x99alta resoluci\xc3\xb3 capa\xc3\xa7 de detectar i quantificar amb precisi\xc3\xb3 nivells de llum molt baixos. Les regions de prova es localitzen amb un patr\xc3\xb3 de quadr\xc3\xadcula, i s\'analitzen els senyals de quimioluminesc\xc3\xa8ncia mitjan\xc3\xa7ant un programa d\'imatge per quantificar r\xc3\xa0pidament i simult\xc3\xa0niament els analits._NEWLINE_Els biochips tamb\xc3\xa9 s\'utilitzen en el camp de la microfisiometria, p.aplicacions en la pell en un xip.'