Nanoporovoe visoke hitrosti DNA zaporedja

Video: genoma in osebna DNK

Skupina znanstvenikov iz inštituta biodesign Univerze v Arizoni in raziskovalnega središča poimenovane po IBM Watson se je razvila prototip nove naprave za visoke hitrosti zaporedja nanoporovogo DNK, ki se lahko uporablja pri vsakdanjem delu zdravnika.

"Naš cilj - ustvariti poceni, preprosta in močna diagnostično napravo za DNK in beljakovin, ki stojijo v pisarni vsak zdravnik," - pravi Lindsay Stewart (Stuart Lindsay), profesor fizike na ASU in direktor zavoda Center za enotni molekulami biofizike.

Take tehnike so še posebej pomembna v obdobju prilagojene medicine, kjer se lahko uporabi informacije o pacientovih profilov DNA in proteinov za izbiro posameznega zdravljenju bolezni.

Ta tehnologija, ki popolnoma spremenijo pravila igre v medicini in farmaciji. Genoma v vsakdanji klinični praksi postane realnost. Nov dosežek vam omogoča, da to storite za samo $ 1000 - precej skromno vsoto po standardih ameriške medicine.

V svoji najnovejši študiji so raziskovalci testirali mikroskopske naprave za branje DNK, ki je več tisočkrat manjši od debeline človeškega lasu.

Naprava dovolj občutljive razlikovati vsako kemikalijo baze v DNA (označen s črkami A, T, C, G), medtem ko poteka skozi readhead molekule.

Znanstveniki, ki uporabljajo rešitve z ločenim kemičnih osnov izkazala pravilnost svojega koncepta. Naprava je jasno pokazalo na odkrivanje DNA v raztopini, celo v nanomolarnem koncentracijah. To je bolje kot sodobne zaporedja DNK tehnologija, ki spada v tako imenovano novo generacijo.

Naprava za branje DNA znanstveniki predlagano je "sendvič" ultratankih (atomih debelina) polprevodniških slojev. Vse kompleksnost je, da lahko te plasti pretvorite podatke kemično DNA v električni signal naprave.

Znanstveniki so se ta "sendvič" dveh kovinskih elektrod ločenih z izolacijsko plastjo 2 nm debele (1 nm - 10 je 000-krat manjša od debeline človeškega lasu). Če želite to narediti, je bila uporabljena tehnologija atomske plasti usedlin. V "sendvič" je bil vložen luknjo, skozi katero mora prestati skenirane molekule DNA.

"Tehnologija, ki smo jih razvili lahko le prvi korak k izgradnji monomolecular zaporedja napravo, ki ga konvencionalno tehnologijo za računalniške čipe. Prejšnji poskusi, da bi ustvarili povezavo predora za branje DNK so bili zgrajeni drugače. Nato je bilo mogoče uporabiti običajne metode proizvodnje ", - pravi Lindsay.

Ko Nanopore skozi bralne priprave razteza molekule DNA, električni vrh, ki je edinstvena za vsako kemikalijo baz (A, T, C, T) v DNK.

Znanstveniki so razvili več sprememb za nove tehnologije, ki se v glavnem razlikujejo v značilnostih industrijske proizvodnje. Poleg tega, za bolj natančno delovanje naprave mora še kalibracijo. In zadnji korak dela bi moral biti, da se zmanjša velikost nanoporo le eno molekulo DNK lahko skozi njo.

Ampak na splošno, so raziskovalci skoraj končali razvoj naprave, ki lahko zanesljivo delujejo več ur naenkrat, ugotavljanje kemijskega bazo DNK bolnikov, ki gredo skozi luknjo 2-nanometrski.

Znanstveniki tudi obljubo, da spremeniti tehnologijo za branje drugih posameznih molekul - npr, molekule drog. To bo pomagalo farmacevtske družbe za razvoj novih zdravil.

Zadnji dosežek lahko privede ASU v svet velikih poslov. Lindsay je že govorijo o novem podjetju Priznanje Analytix, ki pričakuje, da ponovi vrtoglavo uspeh Molecular Imaging Corp - high-tech družba, ustanovljena leta 1993.

Delo na oblikovanje napravo za sekvenciranje nanoporovogo DNK so financirana s strani Nacionalnega inštituta za zdravje in farmacevtske družbe Roche.

Ugotovitve so objavljene v reviji ACS Nano.

Zdieľať na sociálnych sieťach:

Príbuzný