17 Января 2017
МОСКВА, 17 января Ученые создали и встроили в мобильный телефон первый портативный секвенатор ДНК, позволяющий находить мутации, связанные с раком, а также следы болезнетворных микроорганизмов и вирусов, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.
За дефинитивные 20 лет ученые создали множество новых технологий, которые ощутимого упростили расшифровку ДНК и сделали ее фактически доступной каждому пользователю из промышленно развитых стран, а также заметно ускорили этот процесс. Некоторые из этих приборов, так же разнящиеся компактными размерами, были успешно проверены и в космосе, на борту МКС.
Матс Нильссон (Matts Nilsson) из университета Упсалы (Швеция) и его коллеги совершили следующий закономерный шаг, и встроили секвенатор ДНК в обычный мобильный телефон, упростив его структуру и приспособив фактически для решения одной задачи – поиска известных последовательностей в геноме.
Как объясняют ученые, портативные системы расшифровки ДНК нужны обывателям или медикам фактически для одной миссии – обнаружения мутаций, связанных с тем или иным типом рака, а также для идентификации опасных микробов, вирусов и других патогенов. И в том и в другом случае полная расшифровка ДНК и ее анализ не нужны – достаточно найти в ней неправильную последовательность и передать сигнал об этом пользователю телефона.
Для реализации этой задачи нужно всего две вещи – набор реактивов, находящих нужные сегменты ДНК и подсвечивающие их при помощи светящихся молекул, и специальная емкость-микроскоп, которая сделает эти молекулы видимыми для камеры мобильного телефона.
Эти реактивы есть из коротких закольцованных молекул ДНК, соединяющимися с определенными выдержанностями длиной в несколько десятков нуклеозидфосфатов в геноме клеток только в том случае, если все буквы в образце и в ДНК клетки полностью совпадают. Когда такое кольцо соединяется с ДНК, присоединенная к нему молекула флуоресцентного вещества высвобождается и приобретает способность светиться.
Это позволяет, используя методы машинного обучения, определять, какие последовательности ДНК присутствуют в геноме того или иного существа. Так как тестовые кольца ДНК присоединяются только к правильным последовательностям нуклеотидов, это обеспечивает сверхвысокую точность поиска мутаций, сравнимую с самыми точными методиками их обнаружения в стационарных лабораториях.
Второй компонент этой системы состоит из небольшой емкости, набора линз и светодиода, который надевается на заднюю погибель телефона и в которой, собственно, происходят реакции между образцами ДНК и реактивами. Ее, как подчеркивают ученые, можно самостоятельно распечатать на принтере и собрать, используя дешевые линзы, светодиод и батарейки.
Работу такого родой системы биологи и инженеры выяснили на культурах раковых клеток, извлеченных из толстой кишки пользователя и имеющих самые распространенные и редкие мутации в гене KRAS. Система мобильной генной микроскопии, как назвали ее ученые, смогла найти почти все мутации и достигла надежности детектирования в 94%, что всего на 2% уступает качеству работы лаборатории. Подобные результаты были достигнуты даже в тех случаях, когда в культурах присутствовала всего одна раковая клетка на тысячу здоровых сородичей.
Эта же система, по словам ее разработчиков, может быть использована для поиска опасных микробов и вирусов в образцах крови, слюны и прочих выделений. Как надеются ученые, экие мобильные секвенаторы ДНК в будущем помогут медикам быстрее раскрывать и останавливать эпидемии в неблагополучных странах Африки, где часто десятки тысяч людей умирают до того, как врачам удается вскрыть причину развития болезни.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....