{"id":18894,"date":"2015-11-18T00:00:00","date_gmt":"2015-11-18T00:00:00","guid":{"rendered":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisco\/uncategorized\/biochip-3\/"},"modified":"2026-09-01T15:18:49","modified_gmt":"2026-09-01T15:18:49","slug":"biochip-3","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/lab.fabricadelandings.com.br\/portalsaofrancisco\/biologia-2\/biochip-3\/","title":{"rendered":"Biochip"},"content":{"rendered":"\nBiochip – Defini\u00e7\u00e3o<\/strong>\n\nBiochip<\/strong>\u00a0\u00e9 um conjunto de microarrays diminu\u00eddos que s\u00e3o colocados em um substrato forte que permite que muitos experimentos sejam executados ao mesmo tempo para obter um alto rendimento em menos tempo.\n\nEste dispositivo cont\u00e9m milh\u00f5es de elementos sensores ou biossensores. Ao contr\u00e1rio dos microchips, n\u00e3o s\u00e3o dispositivos eletr\u00f4nicos.\n\nTodo e qualquer biochip pode ser considerado um microrreator que pode detectar um analito espec\u00edfico como uma enzima, prote\u00edna, DNA, mol\u00e9cula biol\u00f3gica ou anticorpo.\n\nA principal fun\u00e7\u00e3o desse chip \u00e9 realizar centenas de rea\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas em poucos segundos, como decodificar genes (uma sequ\u00eancia de DNA)\n\nBiochip – O que \u00e9<\/strong>\n\nEm biologia molecular,\u00a0biochips<\/strong>\u00a0s\u00e3o essencialmente miniaturizado laborat\u00f3rios que podem realizar centenas ou milhares de rea\u00e7\u00f5es bioqu\u00edmicas simult\u00e2neas.\n\nOs\u00a0Biochips<\/strong>\u00a0permitiram aos investigadores examinar rapidamente um grande n\u00famero de analitos biol\u00f3gicos para uma variedade de prop\u00f3sitos, desde o diagn\u00f3stico da doen\u00e7a a detec\u00e7\u00e3o de bioterrorismo agentes.\n\nBiochips<\/strong>\u00a0s\u00e3o min\u00fasculos laborat\u00f3rios de an\u00e1lises cl\u00ednicas do tamanho de um chip de computador, que prometem revolucionar o diagn\u00f3stico de doen\u00e7as, permitindo que os exames laboratoriais sejam feitos em casa ou, no m\u00e1ximo, no pr\u00f3prio consult\u00f3rio m\u00e9dico.\n\nUm\u00a0biochip<\/strong>\u00a0\u00e9 um conjunto de microarrays diminu\u00eddos que s\u00e3o colocados em um substrato forte que permite que muitos experimentos sejam executados ao mesmo tempo para obter um alto rendimento em menos tempo.\n\nEste dispositivo cont\u00e9m milh\u00f5es de elementos sensores ou biossensores. Ao contr\u00e1rio dos microchips, n\u00e3o s\u00e3o dispositivos eletr\u00f4nicos.\n\nTodo e qualquer\u00a0biochip<\/strong>\u00a0pode ser considerado um microrreator que pode detectar um analito espec\u00edfico como uma enzima, prote\u00edna, DNA, mol\u00e9cula biol\u00f3gica ou anticorpo. A principal fun\u00e7\u00e3o desse chip \u00e9 realizar centenas de rea\u00e7\u00f5es biol\u00f3gicas em poucos segundos, como a decodifica\u00e7\u00e3o de genes (uma sequ\u00eancia de DNA).\n\nUso de Biochip para controle de animais<\/strong>\n\nAntigamente os donos de animais dom\u00e9sticos como c\u00e3es e gatos utilizavam e utilizam ainda a coleira com uma plaquinha de identifica\u00e7\u00e3o caso seu animal se perdesse nas ruas. Mas como elas podem ser removidas, algu\u00e9m poderia retirar a identifica\u00e7\u00e3o e ficar com o animal ou vende lo.\n\nHoje, desenvolveram um\u00a0microchip<\/strong>\u00a0similar ao c\u00f3digo de barra e as fitas magn\u00e9ticas como uma forma de identifica\u00e7\u00e3o autom\u00e1tica. Esses biochips podem implantados por meio cir\u00fargico ou de inje\u00e7\u00e3o.\n\nO primeiro\u00a0biochip<\/strong>\u00a0foi inventado por uma empresa americana chamada Affymetrix, e o produto desta empresa \u00e9 o GeneChip (DNA microarrays).\n\nEsses produtos compreendem o n\u00famero de sensores de DNA individuais usados para detectar defeitos. Biochip desempenha um papel essencial no campo da pesquisa em biologia, como biologia de sistemas, bem como biologia de doen\u00e7as, enquanto o n\u00famero de aplica\u00e7\u00f5es cl\u00ednicas est\u00e1 aumentando.\n\n\u00c9 um conjunto de microarrays que s\u00e3o colocados sobre uma superf\u00edcie forte de um substrato para permitir que milhares de rea\u00e7\u00f5es sejam realizadas em menos tempo.\n\nO desenvolvimento do biochip inclui principalmente a combina\u00e7\u00e3o de biologia molecular, bioqu\u00edmica e gen\u00e9tica. Os biochips s\u00e3o usados para analisar mol\u00e9culas org\u00e2nicas conectadas a um organismo vivo.\n\nO chip possui o tamanho de um gr\u00e3o de arroz e \u00e9 biocompativel com o organismo animal para que n\u00e3o h\u00e1 rejei\u00e7\u00e3o.\n\nO circuito n\u00e3o possui nenhuma bateria e s\u00f3 funciona quando \u00e9 ativado por radio frequ\u00eancia para ser monitorado.\n\nO dispositivo de leitura \u00e9 um dispositivo de varredura ([scanner]) que ao mandar um sinal de baixa frequ\u00eancia, recebe de volta um numero de identifica\u00e7\u00e3o e as informa\u00e7\u00f5es de um banco de dados s\u00e3o lidas num display (LCD). Com isso a prefeitura poder\u00e1 fazer o o controle de animais nas ruas, ter as informa\u00e7\u00f5es dos animais, vacinas e dos donos e diminuir o numero de animais abandonados.\n\nBiochip – DNA<\/strong>\n\nO DNA \u00e9 uma mol\u00e9cula que cont\u00e9m o programa de nossa evolu\u00e7\u00e3o. Assim, o projeto pretende listar todas as milh\u00f5es de linhas deste programa em \u201clinguagem de m\u00e1quina\u201d contido dentro das nossas c\u00e9lulas.\n\nEsse \u00e9 o programa que, quando compilado, produz \u201chardwares\u201d \u00fanicos e curiosos como voc\u00ea, caro leitor, e a senhora sua m\u00e3e (n\u00e3o, n\u00e3o \u00e9 s\u00f3 o endere\u00e7o que muda).\n\nComo consequ\u00eancia desse projeto e de outras pesquisas afins, voc\u00ea deve tamb\u00e9m ter ouvido falar de transg\u00eanicos, clonagem de animais, biodiversidade, bio\u00e9tica e talvez at\u00e9 de biochips.\n\nEntre a enorme complexidade t\u00e9cnica e as quest\u00f5es \u00e9ticas cruciantes e prementes de alguns desses assun tos, resta alguma luz?<\/strong>\n\nSim; afinal, a \u201cInform\u00e1tica Biol\u00f3gica\u201d e a inform\u00e1tica feita pelos humanos t\u00eam muito a ver, e \u00e0s vezes uma at\u00e9 contribui com a outra. Assim, primeiro, um pouco do b\u00e1sico (afinal, temos que recuperar todas aquelas aulas de Biologia que voc\u00ea matou).\n\nAula de gen\u00e9tica<\/strong>\n\nUm fragmento de DNA \u00e9 uma mol\u00e9cula longa e repetitiva, formada por unidades b\u00e1sicas simples (as bases A, T, C e G) perfiladas uma ap\u00f3s a outra, em sequ\u00eancia. Milhares dessas bases formam um gene, cada um deles respons\u00e1vel por produzir uma \u201ccoisa\u201d diferente no corpo (m\u00fasculos, horm\u00f4nios etc.). O conjunto de todos os genes que formam um organismo \u00e9 chamado de genoma. O humano, por exemplo, \u00e9 composto de mais ou menos 3 bilh\u00f5es de bases de DNA.\n\nO DNA tem alguns atributos interessantes, dentre eles:<\/strong>\n
1.\u00a0<\/strong>Cont\u00e9m informa\u00e7\u00e3o para produzir mensagens moleculares (o RNA) que s\u00e3o \u201ccomputadas\u201d pela c\u00e9lula que assim produz mol\u00e9culas ativas (prote\u00ednas).\n2.\u00a0<\/strong>Fisicamente, o DNA \u00e9 como um z\u00edper, que quando \u201cquer\u201d se multiplicar abre-se e a c\u00e9lula se encarrega de completar as duas metades, produzindo uma nova c\u00f3pia completa e id\u00eantica ao modelo.\n3.\u00a0<\/strong>Quando o z\u00edper esta aberto, ele \u00e9 capaz de reconhecer e ligar-se a outros peda\u00e7os de DNA complementares a si pr\u00f3prios.\n4.\u00a0<\/strong>O processo de multiplica\u00e7\u00e3o \u00e9 \u201cflex\u00edvel\u201d, permitindo que pequenas varia\u00e7\u00f5es sejam introduzidas nos DNA-filhos, que podem ser melhores que o modelo. Ou seja, evoluem.<\/blockquote>\nCada uma dessas propriedades gerou problemas interessantes que requerem recursos maci\u00e7os de computa\u00e7\u00e3o. Ou, ainda, criaram elas pr\u00f3prias novas fosrmas e m\u00e9todos de computar.\n\nPoucos anos atr\u00e1s, por exemplo, um cientista percebeu que poderia utilizar a propriedade n\u00famero 2, combinada a um algoritmo recursivo simples, implementado concretamente para criar um sistema para copiar DNA.\n\nEle percebeu que seria poss\u00edvel \u201cabrir o z\u00edper\u201d e copiar a mol\u00e9cula num tubo de ensaio. No ciclo seguinte, tanto o DNA original quanto a c\u00f3pia funcionavam como modelo para criar um total de quatro c\u00f3pias, e assim sucessivamente, multiplicando exponencialmente o n\u00famero de c\u00f3pias id\u00eanticas do DNA inicial no tubo. Isso funcionou t\u00e3o bem que revolucionou toda a Biologia, rendendo ao seu inventor o pr\u00eamio Nobel.\n\nEnfim, o tal do biochip<\/strong>\n

\"\"Biochip<\/strong><\/p>\nComo decorr\u00eancia da propriedade n\u00famero 3, fica relativamente f\u00e1cil \u201cpescar\u201d dentro de uma c\u00e9lula um DNA que se procure. Isso permitiu a cria\u00e7\u00e3o de biochips.\n\nUm\u00a0biochip<\/strong>\u00a0(ou chip de DNA) \u00e9 um dispositivo que \u00e9 capaz de reconhecer e se ligar a determinadas mol\u00e9culas de DNA. Apesar de haver milh\u00f5es de mol\u00e9culas de DNA parecidas na c\u00e9lula, o \u201cz\u00edper\u201d da mol\u00e9cula s\u00f3 se fecha quando ele encontra sua \u201ccara metade\u201d perfeita. Essa caracter\u00edstica j\u00e1 era conhecida e utilizada anteriormente, em pequena escala; mas, com a avalanche de novos genes descobertos pelo Projeto Genoma, criou-se urg\u00eancia por um m\u00e9todo r\u00e1pido que desse pistas sobre o que cada gene faz. Afinal, ler uma listagem de um programa com tr\u00eas bilh\u00f5es de caracteres sem nenhum coment\u00e1rio n\u00e3o \u00e9 nada f\u00e1cil.\n

Tecnicamente, o que tornou poss\u00edvel a cria\u00e7\u00e3o dos biochips foi a integra\u00e7\u00e3o e cria\u00e7\u00e3o de t\u00e9cnicas de v\u00e1rias \u00e1reas diferentes como a \u00d3ptica, a Bioqu\u00edmica, a Rob\u00f3tica e a Computa\u00e7\u00e3o, entre outras.<\/p>\nIsso permitiu que milhares ou at\u00e9 centenas de milhares de fragmentos de DNA diferentes fossem colocados em uma \u00fanica pastilha de vidro, do tamanho de um chip de computador. Com esse ex\u00e9rcito de \u201cz\u00edperes\u201d abertos, cada um correspondendo a um gene diferente, tornou-se poss\u00edvel interceptar, capturar e medir todas as mensagens (RNAs) que a c\u00e9lula estava produzindo, antes que as mensagens chegassem aos centros de produ\u00e7\u00e3o de prote\u00edna da c\u00e9lula. Pronto, agora voc\u00ea tem uma radiografia de corpo inteiro da c\u00e9lula, mostrando tudo que ela est\u00e1 fazendo no momento.\n\nEsse processo \u00e9 chamado de \u201can\u00e1lise da express\u00e3o g\u00eanica\u201d. Express\u00e3o, porque a maneira como o gene se \u201cexpressa\u201d \u00e9 atrav\u00e9s dos seus produtos, do RNA e, indiretamente, atrav\u00e9s das prote\u00ednas.\n\nO tipo e a quantidade de cada produto \u00e9 fundamental para o bom funcionamento da c\u00e9lula, e o biochip \u00e9 capaz de revelar desequil\u00edbrios que em alguns casos indicam tumores ou outras doen\u00e7as de origem gen\u00e9tica em diferentes est\u00e1gios de avan\u00e7o.\n\nAplica\u00e7\u00f5es do Biochip<\/strong>\n

\"\"Biochips<\/strong><\/p>\nDe um modo geral, os\u00a0Biochips<\/strong>\u00a0s\u00e3o utilizados para o estudo da estrutura de genomas inteiros no estudo da express\u00e3o de genes ativos, ordenamento e sequenciamento dos genes, determina\u00e7\u00e3o das variantes gen\u00e9ticas, se fazer o diagn\u00f3stico de doen\u00e7as e v\u00e1rias outras aplica\u00e7\u00f5es est\u00e3o surgindo.\n\nAs aplica\u00e7\u00f5es no estudo de genomas inteiros, implicam inicialmente em determinar e ordenar seq\u00fc\u00eancias de DNA dos v\u00e1rios cromossomos constituintes do genoma (cromossomos do genoma humano por exemplo).\n\nPara o ordenamento e localiza\u00e7\u00e3o dos genes envolvidos algumas vezes com doen\u00e7as gen\u00e9ticas utiliza-se de polimorfismos (varia\u00e7\u00f5es) de um \u00fanico nucleot\u00eddeo (SNPs).\n\nOs SNPs podem ser \u00fateis tamb\u00e9m no diagn\u00f3stico. O polimorfismo do tipo SNP \u00e9 um fen\u00f4meno gen\u00e9tico muito interessante pois na maioria das vezes, essas varia\u00e7\u00f5es nos genes humanos levam \u00e0 exist\u00eancia de fen\u00f3tipos normais alternativos (que n\u00e3o causam doen\u00e7a). Contudo, em n\u00edvel de DNA, o estudo destas varia\u00e7\u00f5es podem levar a respostas mais precisas, determina\u00e7\u00e3o de graus de risco, susceptibilidade ou resist\u00eancia a enfermidades. Isto poder\u00e1 futuramente facilitar o progn\u00f3stico para v\u00e1rias doen\u00e7as complexas como diabetes, infarto do mioc\u00e1rdio, hipercolesterolemia, etc. Assim, o diagn\u00f3stico de uma predisposi\u00e7\u00e3o gen\u00e9tica poder\u00e1 ser antecipado. Com o gene identificado, pode-se ent\u00e3o escolher um tratamento espec\u00edfico ou uma melhor op\u00e7\u00e3o de tratamento.\n\nO estudo de polimorfismos entre indiv\u00edduos poder\u00e1 tamb\u00e9m ser muito \u00fatil quando houver a necessidade de selecionar indiv\u00edduos doadores de \u00f3rg\u00e3os, pois, o sistema HLA \u00e9 constitu\u00eddo de uma s\u00e9rie de genes polim\u00f3rficos respons\u00e1veis pelas prote\u00ednas envolvidas na resposta imune.\n\nA identifica\u00e7\u00e3o de polimorfismos entre seq\u00fc\u00eancias de DNA de diferentes popula\u00e7\u00f5es, ou entre seq\u00fc\u00eancias de diferentes esp\u00e9cies, permitir\u00e1 tamb\u00e9m, um entendimento de como as varia\u00e7\u00f5es gen\u00e9ticas atuam nos processos evolutivos.\n\nOutra aplica\u00e7\u00e3o, \u00e9 estudar a resposta de c\u00e9lulas humanas a uma droga espec\u00edfica. Isto pode ser feito expondo-se previamente uma cultura de c\u00e9lulas a uma determinada droga, em seguida o mRNA transcrito do DNA exposto \u00e0 droga ser\u00e1 colocado no biochip. Devido \u00e0 propriedade da complementariedade de bases, o mRNA previamente marcado com uma sonda espec\u00edfica, hibridiza com o DNA indicando a altera\u00e7\u00e3o que ocorreu devido a a\u00e7\u00e3o da droga. As mudan\u00e7as identificadas no biochip s\u00e3o lidas e mostradas como pontos coloridos na tela de um computador.\n\nA seq\u00fc\u00eancia modificada \u00e9 identificada e comparada com a seq\u00fc\u00eancia original. A altera\u00e7\u00e3o pode caracterizar uma muta\u00e7\u00e3o ou at\u00e9 mesmo indicar a desativa\u00e7\u00e3o de um gene.\n\nCom o uso dessa t\u00e9cnica, pode-se ent\u00e3o prever se um indiv\u00edduo vai ou n\u00e3o apresentar uma rea\u00e7\u00e3o a uma droga em particular. Ao identificar os efeitos, nocivos ou n\u00e3o, que as drogas causam, novas drogas surgir\u00e3o.\n\nA partir desse momento a medicina e as industrias farmac\u00eauticas tamb\u00e9m apresentar\u00e3o modifica\u00e7\u00f5es. O diagn\u00f3stico das doen\u00e7as ser\u00e1 mais preciso e o tratamento mais espec\u00edfico e eficaz.\n\nAl\u00e9m do estudo da resposta celular \u00e0s subst\u00e2ncias t\u00f3xicas, o comportamento das c\u00e9lulas cancerosas tamb\u00e9m poder\u00e1 ser investigado. Mudan\u00e7as nos genes Supressores de Tumor (p53), ou nos Oncogenes poder\u00e3o ser detectadas mais facilmente e predizer-se se como um tumor em particular responde a uma droga espec\u00edfica.\n\nAs modifica\u00e7\u00f5es ambientais tamb\u00e9m poder\u00e3o ser testadas atrav\u00e9s da an\u00e1lise do mRNA de plantas submetidas a inseticidas ou herbicidas.\n\nA identifica\u00e7\u00e3o da resposta aos efeitos destes permitir\u00e1 o desenvolvimento de t\u00e9cnicas mais eficientes para o controle do ambiente. Alguns cientistas j\u00e1 admitem que ser\u00e1 poss\u00edvel, a longo prazo, modificar-se at\u00e9 mesmo o ciclo de vida de uma planta.\n\nEssas aplica\u00e7\u00f5es s\u00e3o somente alguns exemplos, da utilidade de biochips para an\u00e1lise de genomas. Certamente, muitas outras j\u00e1 est\u00e3o sendo desenvolvidas; principalmente se considerarmos que os chips de DNA podem se associar a outros instrumentos da f\u00edsica e ou da inform\u00e1tica, que acarretar\u00e1 um avan\u00e7o enorme previsto nesta ferramenta.\n\nUm dos problemas para a utiliza\u00e7\u00e3o precisa do biochip \u00e9 o desenvolvimento adequado, principalmente em rela\u00e7\u00e3o ao tamanho deste (miniaturiza\u00e7\u00e3o), em rela\u00e7\u00e3o \u00e0s sondas que s\u00e3o usadas para hibridizar com as seq\u00fc\u00eancias conhecidas, etc.\n\nNo entanto, o problema maior j\u00e1 est\u00e1 praticamente resolvido:<\/strong>\u00a0o de que as seq\u00fc\u00eancias do DNA genomas inteiros j\u00e1 podem ser analisadas por um processo r\u00e1pido, autom\u00e1tico e informatizado.\n\nPrinc\u00edpio de funcionamento de um biochip<\/strong>\n\nO funcionamento do Biochip inclui principalmente as seguintes etapas:<\/strong>\n

Etapa 1:<\/strong>\u00a0o operador gera um campo eletromagn\u00e9tico de baixa pot\u00eancia por meio de sinais de r\u00e1dio\nEtapa 2:\u00a0<\/strong>o biochip fixo \u00e9 ativado\nPasso 3:\u00a0<\/strong>O chip ativado transmite o c\u00f3digo de identifica\u00e7\u00e3o de forma reversa para o operador por meio de sinais de r\u00e1dio\nPasso 4:\u00a0<\/strong>O leitor fortalece o c\u00f3digo recebido para transform\u00e1-lo em formato digital e finalmente exibi-lo no LCD.<\/blockquote>\nUm Biochip brasileiro<\/strong>\n\nPesquisadores da Universidade de Mogi das Cruzes (SP), desenvolveram um biochip com quase todos os genes da bact\u00e9ria causadora da praga do amarelinho, a Xylella fastidiosa.\n\nAp\u00f3s terem seq\u00fcenciado os genes da bact\u00e9ria, o passo fundamental \u00e9 identificar o gene respons\u00e1vel pela intera\u00e7\u00e3o da bact\u00e9ria com a planta, e, assim desenvolver mecanismos eficazes para combater a doen\u00e7a.\n\nPara a gen\u00e9tica brasileira esse \u00e9 um passo significativo.\n\nFonte:<\/strong>\u00a0wessimallegue.medium.com\/www.geeksforgeeks.org\/www.biomania.com.br\/www.elprocus.com\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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