Biochips sind Slides (Objektträger) mit mehrfachen (bis 1000x) Antikörperauftrag, um bestimmte Stoffe nachzuweisen.
Biochips sind mehr als nur Spekulation. Ich habe vor mehr als zehn Jahren einen solchen entwickelt.
Biochips sind quasi „Teststreifen“, die 100 oder sogar 1000 Eigenschaften einer Reagenz, einer Flüssigkeit wie zum Beispiel einer Blutprobe, gleichzeitig bestimmen können. Natürlich lässt sich damit dann auch ein nahezu 100% Testergebnis belegen.
Meine Biochip Version ist ein slide, ein Plastikstück aus Massenproduktion, in den gleichen Abmessungen wie ein Objektträger für Mikroskope.
Es gibt seit langem Biochips, die ein ganzes Gen austesten können. Damit können beispielweise p53 Genexpressionsstudien durchgeführt werden, um Abnormalitäten festzustellen oder aber auch eine Therapie mit Medikamenten zu optimieren. Ein solches Chip kostete mal €20.000,- wurde aber für Universitäten zu reinen Forschungszwecken für ein Zehntel des Preises abgegeben.
Der Biochip, den ich entwickelt hatte, war aus 2 Teilen (oben und unten) mit passenden Aushöhlungen auf jedem Teil. 6 Kammern mit jeweils einzelnem Zuführungskanal wurden so gebildet.
In jede der 6 Kammern kam eine Matrix (Milliporefilter) mit aufgestempelten rund 100 Antikörpern, verschieden je nach Aufgabestellung. Jeder Antikörper testet eine andere Eigenschaft oder Anwesenheit von Substanzen.
Das pattern auf der Matrix für Corona kann mit Stempeln der AK aufgetragen werden. Bei optimalem Pattern der Matrix kann ein falsch positives Testergebnis mit nahezu 100% Wahrscheinlichkeit ausgeschlossen werden, kommt also in der Praxis nicht vor.
Es konnten also gleichzeitig 6 Proben getestet werden. Auswertung optisch. Das jeweilige Optische Muster konnte der erfahrene Untersucher dann sofort als Blickdiagnose vom Computerbildschirm nehmen, gleichzeitig natürlich erfasste und ausgedruckter Befund mit Wahrscheinlichkeitsangabe.
So ein Biochip für #Corona würde heute etwa Euro 1000,- kosten, also etwa Euro 150,- pro Probandentestung.
Der damalige Biochip war mit Antikörpern aus einem Phagendisplay bestückt. Die Antikörper werden mit einem Marker gelinkt, welcher bei Konjungation umschlägt. Optische Verstärkung in der Auswertung mit Evernescence Effekt (Photomultiplier).
Die Detektor Sequenzen der Antikörper hatte ich damals mit EMBL und anderen kommerziellen Datenbanken abgeglichen, mit einem Ähnlichkeitsalgorithmus, so etwas liegt im Bereich der Bioinformatik.
Der ganze Vorgang ist komplett automatisierbar, bis zur automatischen Online-Versendung der Testergebnisse.
Ein Test mit einem solchen #Biochip kann folgende Aussagen treffen: Bisheriger Kontakt mit Corona oder mit einem Corona Subtypen Ja oder Nein, akute Infektion, semiquantitativer Virusload (Virusmenge), aktuelle Covid-19 Erkrankung Ja oder Nein, sowie Hinweise auf die Güte der Immunität gegen Corona.
Ich hatte eine umfangreiche nationale Patentrecherche zwecks Abgrenzung und Stand der Technik vorgenommen. Der Biochip wurde zum Patent, zum Gebrauchsmusterschutz und Designschutz angemeldet.
AI Die automatische Auswertung von Biochips mit Antikörpern als Detektoren ist ein interessantes Anwendungsgebiet. Hier ist ein vereinfachtes Python-Skript, das dir als Ausgangspunkt dienen kann. Bitte beachte, dass dies nur ein Beispiel ist und für den tatsächlichen Einsatz in einem Labor möglicherweise weiter angepasst werden muss:
```python
import numpy as np
import pandas as pd
# Beispiel-Daten: Annahme von Messwerten (Intensitäten) auf dem Biochip
# Hier solltest du deine eigenen Messdaten einfügen
biochip_data = {
'Probe1': [0.8, 1.2, 0.9, 1.5],
'Probe2': [1.0, 1.3, 1.1, 1.6],
# Weitere Proben hier einfügen...
}
# Berechnung des Durchschnitts für jede Probe
def calculate_average(intensity_values):
return np.mean(intensity_values)
# Auswertung der Proben
def analyze_biochip_data(data):
results = {}
for probe, intensities in data.items():
avg_intensity = calculate_average(intensities)
result…
Mit einem Biochip wie hier vorgestellt, können auch die neu beschriebenen zusätzlichen Alpha-Coronaviren wie Sads-Cov etc… ausdifferenziert werden.
Natürlich sind weitere Spots mit AK in der Matrix pro Slot möglich und sinnvoll.
Zum Beispiel können Genorte für Allele , Genveränderungen nachgewiesen werden.
Etwa die 10 Genorte, die die Träger zu einer Risikogruppe für kritische Verläufe bei Covid-19 machen, durch Veränderungen im Interferon Stoffwechsel.
Es ist natürlich von Interesse, die Angehörigen der Risikogruppe rauszufiltern, um die Therapie zu optimieren.
Weitere Spots können zeigen, ob eine andere virale Erkältungskrankheit vielleicht gerade im Gange ist.