Dekooderi DNA: n muodossa, USB-flash-asema

• DNA-dekooderi USB-flash-

Isossa-Britanniassa, se loi pienimmätkin automaattisen salauksen genomin maailmassa. Se näkyy hyllyille tänä vuonna, ja - houkutteleva hinta. Yritys hän on yhtä mielenkiintoinen DNA-analysaattori, vanki palvelimelle.

Yhtiö Oxford nano- Technologies käyttöön pienoiskoossa kertakäyttöinen determinantti sekvenssin emästen DNA-molekyyli - minion.

Täysin itsenäisiä priborchik kokoa hieman suurempi muistin muistitikut, liitetty USB-porttiin kannettavan tietokoneen tai PC. Se sisältää kaikki tarvittavat elementit täydellinen Genomikartoituksen: mikropotokovye järjestelmä, ainutlaatuinen anturit ja erikoistunut elektroniikkaa.

tarkkuus aloittelija - tason sekvensointi nykyisten järjestelmien, laitteiden luojat väittävät.

Laite tuottaa suoraa käsittelyyn "kirjaimet" DNA reaaliajassa pohtia ne näyttöön, samoin kuin kirjaa tietokoneen muistiin.

Tutkijat voivat määritellä etukäteen, miten paljon tietoa he tarvitsevat varten kokemus, tai fragmentti geneettisen koodin, he etsivät ja pysäyttää opintosuoritusote saavuttamasta tuloksesta, nopeasti siirtyä uuden kokeilun.

Näytteiden esikäsittely juoksupoika järjestelmä ei myöskään vaadi paljon vaivaa. Laite toimii, jossa on kaksijuosteinen DNA, lisäksi se ei vaadi esivahvistuksen.

Joissakin tapauksissa anturi voi erottaa välittömästi molekyyli verestä tai seerumista näyte, ja joskus voi olla tarpeen pienen esikäsittelyn seos.

Mielenkiintoisempaa on, että laite on juoksupoika sivuprojekti, syntynyt luoda suurempi, tehokkaampi uudelleenkäytettäviä järjestelmä sekvensointi - GridION. Molemmat käyttävät samaa tekniikkaa tulkita genomia, johon ryhmä biokemistien Britanniasta ja Yhdysvalloista työskennellyt noin 20 vuotta (laskien ulkonäkö paljain idea). Mekanismi perustuu polymeerikalvo, jossa on upotettu nanohuokosten. Tämän laitteen osasta saadaan yhdistelmä luonnollinen (proteiinien) ja synteettisiä molekyylejä.

nanohuokosia kalvo suunniteltu ohittaa tiettyjä tiukasti molekyylin.

Erikoiskehitellyn entsyymiliuosta lisättiin näytteeseen, ja poimii DNA-molekyylin peräkkäin työntää sen läpi huokosen on kehruusuuttimen läpi (katso kuva).

Tällä hetkellä, huokosten on kytketty elektroniseen piiriin havaitsee sähköisen heilahtelut. Niiden erityisen profiilin kunkin laitteen laskee viime emäsparin, ja suurella tarkkuudella jopa erittäin pitkien fragmenttien "molekyyli elämää".

Proteiini nano- kalvo. Sen jälkeen, kun se menee ionivirran, joka esiintyy "häiriötä", jotka eroavat riippuen kautta kulkevan "portin" molekyylejä. Mukaan taipuma nykyisen elektroniikka tunnistaa perus-DNA-emäksiä.

Toisin kollegaansa pieni GridION järjestelmä on eräänlainen palvelinpuolen dekooderit kompleksi (yhtiö kutsuu niiden solmujen - GridION solmu).

Kukin solmu on paikka kertakäyttöinen panos. Viimeksi mainittu käsittää koko joukon tarvittavat reagenssit täydellinen analyysi DNA, ja todellinen siru analysaattorilla kaksi tuhatta nanohuokosia edellä on kuvattu.

Solmu GridION solmu mitata ionivirtoja sisällä siru, dekoodaa ne ja näyttää tuloksen sekvensoinnin. Rinnakkain sekvenssin geneettisen koodin on tallennettu ulkoinen kiintolevy tai toiseen tietokoneeseen (USB tai verkko). Yhden päivän GridION solmu voi laskea kymmeniä gigatavua emässekvenssin tietojen tutkittu DNA: n.

GridION yksikkö voidaan konfiguroida etsimään paitsi näyte ja DNA-analyysi, mutta myös muut molekyylit, - tutkija kannalta relevantteja proteiineja tai, esimerkiksi, räjähtäviä yhdisteitä.

Vaikka "palvelin" GridION solmu kykenee toimimaan erillisenä työpöydän laitteet, silmiinpistävin tulos saavutetaan, kun useita tällaisia ​​laitteita on yhdistetty palvelin teline (vakioleveys 19 tuumaa) ja toimivat yhdessä, vaihtaa tietoja suoraan dekoodauksen aikana.

(Muuten, mitat ja liittimet GridION solmu vastaavat yhteiselle palvelimelle.)

GridION patruunoita.

2013 versio on ilmestyy GridION solmun jo 8000 nano- ja sen pitäisi toimia nopeammin kuin edellinen malli.

Mukaan kehittäjät, 20 näiden koneiden palvelimella telineeseen voi purkaa koko genomin henkilö vain 15 minuutissa.

Molemmat laitteet ja GridION (ensimmäinen versio), ja silmiinpistävää Minion, on tarkoitus vapauttaa markkinoille vuonna 2012. Valmistaja aikoo perustaa kilpailukykyiseen hintaan verrattuna uusimpia teknologioita nopeiden dekoodaus genomin.

Erityisesti "Autosequencer - salama" maksaa alle $ 900.

"palvelimeksi" GridION solmun ja solmujen palvelimen telineeseen. Yksi GridION solmu kuluttaa alle 50 wattia virtaa, yhtiö panostaa yksi eduista laitteen.

Tässä yhteydessä on muistettava, että vähän yli vuosi sitten amerikkalaisen Life Technologies esitteli työpöydän henkilökohtainen genomin salauksen Personal Genome Machine, arvoltaan vähintään $ 100 tuhatta euroa. Periaate primononny siinä eroaa GridION tekniikkaa, mutta on yhteisiä: automatisoitu sekvensointi, tutkijat myös ovat kehittäneet mikrosirun, joka yhdistää elektroniikka kemiaa.

Tammikuussa 2012 Life Technologies (tai pikemminkin sen tytäryhtiö Ion Torrent) osoitti sen uuden mallin dekooderi genomin kutsutaan Ion Proton. Tämä kone on jo arviolta $ 149,000 mutta siru analysaattori, piilossa sisällä, on 1000 kertaa tehokkaampi kuin edellisen näytteen.

Laite Ion Proton pystyy lukemaan koko ihmisen genomin päivässä hintaan "kulutustavarat" $ 1000.

Kaikki nämä laitteet olisi poistettava, koska tiedemiesten, yksi pullonkaulat useita biologisen ja lääketieteellisen tutkimuksen - hidas dekoodaus genomin.

Nyt tämä tehtävä voi ottaa suhteellisen pieni laboratorio, ja jos kyseessä on salauksen, flash-asemat voidaan sanoa, että DNA dekoodaus tekniikka on partaalla tulossa lähes jokaiseen kotiin, aivan kuten sokeripitoisuus nyt ihmiset itsenäisesti analysoitu verta.