رقاقة الدنا DNA chip

لعبت الرقاقة السليكونية silicon chip دورا رياديا في العقود السابقة في صناعة ما يعرف بثورة الكومبيوتر (الحاسوب) بنفس الطريقة التي سوف تعمل بها رقاقة الـ DNA (الشكل 1) في ثورة علم الوراثة genetics .

‏تتكون الرقاقة الدنوية DNA chip من نموذج من الدنا DNA يصف أو يرصف في النظام كمصفوفة مرتبطة بالزجاج وحجمها لا يزيد عن حجم غطاء الشريحة المجهرية ، أما تصنيع هذه الرقاقة فيعتمد على التطور الحاصل في صناعة الانساليات Robots  ‏أو الآلات الانسالية robotic machines مع مجموعة من ابر الحقن الطباعية المتعددة والتي تطلق كل منها قطيرة مجهرية من محلول الدنا DNA في موضع محدد على سطح الشريحة الزجاجية حيث يجفف الدنا DNA ويعامل معاملة خاصة لكي يرتبط مع الزجاج (الشكل 2) والآلاف النماذج يمكن اختبارها على الشريحة وفي بروتوكول واحد ومصفوفة الدنا DNA تتألف من دنا مكملة معروفة مسبقا ومن ناحية المبدأ فإن كل الدنا المكملة للجينوم الكلي يمكن اختبارها باستخدام بضعة شرائح ثم تعرض الرقاقات إلى مجسات نوعية متباينة الأصل الوراثي وعلى أطوار نمو وتطور مختلفة والمجس قد يوسم من الرنا المرسل mRNA الكلي المستخلص من مرحلة أو دور نمو أو تمايز معين ومرحلة أو وسم الدنا المكملة وتستخدم الصبغات التفلورية fluorescent label وارتباط المجس مع الشريحة الزجاجية تتم مراقبته بصورة آلية باستخدام أشعة الليزر وبهذه الطريقة فإن الجينات التي تكون فعالة في مرحلة تمايز أو تطور معينة وتحت ظروف بينية محددة يمكن اختبارها وتحديدها .

الشكل (1) : يبين طريقة تحضير شريحة الدنا DNA

الشكل (2) يبين كيفية ارتباط الدنا DNA بسطح الشريحة الزجاجية الدنا DNA ذو الشحنة السالبة (polyion) ويمكن ان يمدص (adsorbs) على الزجاج (سطح الزجاج cationic

أدى الاهتمام بإنتاج متحسسات ذكية واطئة القوة وبالغة الصغر (الشكل 3)

الشكل (3) : يؤدي التكامل هي تقنيات المقياس النانوي إلى إنتاج متحسسات ذكية ، واطئة القوة وبالغة الصغر والتي يمكن إنتاجها بإمداد كبيرة وبكلفة واطئة . يملك لهذه المتحسسات الذكية ان تتحسس التداخلات لعدد قليل من الجزيئات وسيرورتها ونقلها أي نقل المعطيات (data) عن طريق عدد قليل من الالكترونات وخزن هذه المعطيات لي تراكيب على المقياس النانوي Nanometer – Scale Structure .