Прорыв в биоинженерии повысил чувствительность обнаружения ДНК в 100 раз
Обнаружение ДНК играет важную роль в биоинженерии. Ученые стремятся к разработке высокочувствительных методов, позволяющих выявлять целевую ДНК в низкой концентрации. Исследователи из Массачусетского университета в Амхерсте совершили значительный прорыв в этой области. Их метод увеличивает чувствительность обнаружения ДНК в 100 раз и позволяет изучать и мониторить ДНК в различных областях науки и медицины.
При использовании традиционных методов обнаружения ученые практически «ищут иголку в стоге сена». В образце присутствует много молекул, не являющихся целевой ДНК, которые могут повлиять на результат.
В новом методе образец, который необходимо исследовать, помещается в электрическое поле, которое меняется со временем. Это заставляет ДНК внутри образца «танцевать». Когда ДНК двигается, она создает определенные колебания или вибрации. Исследователи могут прочитать эти колебания и узнать, есть ли в образце специфическая ДНК, которую они ищут. Этот метод позволяет обнаружить целевую ДНК, даже если она находится в очень низкой концентрации, и отличить ее от других видов ДНК.
Технология может ускорить выявление заболеваний. Поскольку метод очень чувствителен, диагноз может быть поставлен на более ранних стадиях прогрессирования заболевания.
Кроме того, этот метод занимает минуты, а не дни, недели или месяцы, потому что он полностью электрический. При постановке диагноза образец биопсии замораживают, а затем отправляют в лабораторию для обработки, которая может занять до двух месяцев. Почти мгновенные результаты нового метода означают, что лечению не придется ждать лабораторной обработки.
Еще одно преимущество - портативность. Устройство по размеру похоже на прибор для измерения уровня сахара в крови. Его можно использовать в местах, где ресурсы ограничены. Например, в отдаленных поселениях, куда врач приезжает только в определенное время.
Наномеханоэлектрический подход также может быть интегрирован с другими биоинженерными технологиями, такими как CRISPR, для выяснения сигнальных путей нуклеиновых кислот, понимания механизмов заболеваний, идентификации новых мишеней для лекарств и создания персонализированной стратегии лечения, включая терапию, нацеленную на микроРНК.