Чип для поиска снипов
Графеновый чип с ДНК-зондом научили «шпионить» за генетическими мутациями
Денис Стригун, Naked Science
Исследователи из Университета Калифорнии в Сан-Диего разработали графеновый чип, который способен обнаруживать мутации ДНК. Об этом сообщается в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (Hwang et al., Highly specific SNP detection using 2D graphene electronics and DNA strand displacement).
Сконструированный чип представляет собой ДНК-зонд, внедренный в графеновый полевой транзистор. Зонд состоит из двухцепочечной ДНК с последовательностью, кодирующей определенный тип метода детекции распространенных генетических мутаций – однонуклеотидных полиморфизмов, или снипов (single-nucleotide polymorphism, SNP). В процессе работы зонда молекулы с однонуклеотидной мутацией по принципу комплементарности замещают одну из его цепочек, и транзистор подает электрический сигнал.
По словам ученых, отдельные снипы связаны с такими патологическими состояниями, как рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания. При этом традиционные методы обнаружения снипов отличаются дороговизной и выполняются на громоздком оборудовании. Новый чип, размер которого едва превышает ластик карандаша, экономичен, прост в производстве и эксплуатации. Предполагается, что его будут имплантировать в тело пациента для мониторинга целевых мутаций в режиме реального времени.
Здесь и ниже рисунки из пресс-релиза UC San Diego
Engineers develop a new biosensor chip for detecting DNA mutations – ВМ
«Нашим исследованием – и это ключевой момент – мы показали, что можно реализовать метод замещения цепи ДНК на графеновом транзисторе. Это первый пример сочетания нанотехнологии на основе ДНК с электрическим сенсором высокого разрешения. Разработка может использоваться в связке с беспроводными технологиями», – сообщил соватор работы Майкл Хван.
Другой особенностью двуцепочечного зонда выступила возможность увеличения его длины для обнаружения больших отрезков ДНК. В эксперименте ученые создали зонд из 47 нуклеотидов – это рекордный показатель в случае детекции SNP. Несмотря на длину, последовательность характеризовалась стабильностью, зонд сохранял чувствительность и высокую ориентированность.
В ближайшее время исследователи намерены обеспечить связь чипа с мобильными устройствами. Кроме того, его планируется адаптировать к методике «жидкой биопсии» – способу диагностики рака по отделившимся от опухоли и циркулирующим в крови клеткам.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
15.06.2016