Chip sinh học ADN
Chip ADN - tương tự như chip của máy tính, nhưng lại chứa các phân tử ADN thay cho các mạch điện tử - được thiết kế để thử nghiệm mẫu sinh học về thông tin di truyền chỉ định một người có tổ bẩm (dễmắc bệnh gì đó) di truyền đối với một số bệnh hoặc điều kiện xác định nào không.Giáo sư Sinh Hoá học Xiaolian Gao của trường Đại học Houston cho biết, các nhà công nghệ đã thiết lập hàng nghìn sợi ADN trên một chip, để có thể phân loại các gen liên quan đến bệnh ung thư vú, xơnang hoặc ung thư tuyến tiền liệt chẳng hạn. Công nghệ có tính năng song song ở mức cao này cho phép thực hiện hàng nghìn hoặc hàng chục nghìn các thử nghiệm đồng thời.
Theo Giáo sư Gao, hiện nay đã có nhiều công nghệ chip sinh học khác hoặc có những công nghệ mới đang được phát triển và ứng dụng cuối cùng của chúng giống nhau - là phân loại di truyền, chẩn đoánbệnh và phát triển các loại thuốc mới. Các thiết bị khác nhau có công nghệ chế tạo chip khác nhau. Tuy nhiên, còn cần cải thiện chất lượng, tính phù hợp và chi phí của các sản phẩm chip nhiều hơnnữa, trước khi các nhà nghiên cứu hoặc các thày thuốc có thể sử dụng chúng một cách thuận tiện và với chi phí hạ.
ưu điểm của loại chip của Giáo sư Gao là công nghệ sản xuất chip mới phát triển này có chất lượng cao, linh hoạt và giá rẻ hơn. Công nghệ mới cho phép chế tạo các chip sinh học theo yêu cầu kháchhàng, không chỉ hạn chế ở khả năng chứa ADN mà còn có thể chứa các loại phân tử khác nữa như ARN, các peptit hoặc tàng thư các phân tử hữu cơ. Các công nghệ phổ biến khác không có khả năng và tiềmnăng thực hiện được điều này.
Giáo sư Gao và nhóm nghiên cứu đã lập kế hoạch sản xuất các chip cho các lĩnh vực khác nhau như nghiên cứu bộ gen, nghiên cứu protein, di truyền hoá học và một số lĩnh vực khác nữa.
Giáo sư Gao cộng tác với hai nhà khoa học khác của trường Đại học Michigan thành lập Hãng Xeotron ở Houston để sản xuất và thương mại hoá các sản phẩm chip của họ. Hãng bán giấy phép cho công nghệmới này và đã bắt đầu sản xuất các chip ADN dùng cho thử nghiệm.
Theo Giáo sư Gao, ban đầu, các nhà nghiên cứu thuộc lĩnh vực sinh học và sinh y học sẽ sử dụng các chip do Hãng Xeotron sản xuất trong phòng thí nghiệm để nghiên cứu các vấn đề liên quan đến gen; tuynhiên mục tiêu tiềm năng sẽ là đưa các chip này ra thị trường cho các thày thuốc sử dụng, có thể là trong vòng 3 năm nữa.
Quy trình các nhà khoa học đã sử dụng để chế tạo chip ADN là sử dụng hàng nghìn gương vi nhỏ để phản chiếu các kiểu ánh sáng cực nhỏ - nhỏ hơn đường kính của một sợi tóc của người - lên mỗi chip ADNcó kích thước bằng một con tem bưu chính.
Hiện nay, thiết bị gương vi nhỏ đã có sẵn để thương mại hoá và đã được sử dụng trong một số máy chiếu của các nhà hát. Mỗi gương vi nhỏ có thể được điều khiển riêng rẽ để phản chiếu ánh sáng lên mỗivị trí chính xác trên chip ADN. Được điều khiển bởi một máy tính, ánh sáng đập vào chip tại những điểm khác nhau và kích hoạt các phản ứng hoá học.
Các sợi ADN đơn lẻ được gắn trên bề mặt chip của Giáo sư Gao sẽ hoạt động như các mẫu thử, mỗi sợi tương ứng với một gen đặc thù hoặc chuỗi ADN đặc thù, ở đó một sợi bù trong các mẫu sinh học sẽ liênkét với nó. ADN chứa trong một mẫu máu hay mẫu mô có thể được đặt lên chip và ADN của một người sẽ kết hợp với mẫu thích hợp, giống như hai đoạn khoá dán Velcro gắn khớp với nhau. Một thiết bị pháthiện sẽ chỉ định các mẫu thử nào đã nhận dạng được dấu hiệu của chúng.
Nguồn: DNA Biochip, Tech Monitor, 2/2002
