Какую часть психики вы готовы отдать ИИ на аутсорс?
Пирамида безопасности современной клиники: интервью с медицинским юристом
Цифровизация доверия: как меняется рынок пансионатов по уходу за пожилыми людьми
Размер шрифта:
Цвета сайта:
Изображения:
 

Синтез ДНК с помощью воды и электричества

Категории
Категории
Все публикации
Интервью с лидерами рынка
2
Рынок частной медицины
4
MedTech-тренды
28
Исследования и обзоры
76
Редакция
  • 1 мин
  • 35
MedTech-тренды
Синтез ДНК с помощью воды и электричества

Ученые из Гарварда установили новый стандарт синтеза ДНК: вместо токсичной химии исследователи применили ферментативный способ выращивания цепочек на водной основе — процесс более близкий к тому, как живые клетки строят ДНК.

Для медицины — это большой шаг к удешевлению диагностики и созданию индивидуальных вакцин против рака и редких генетических заболеваний.

Группа ученых использовала кремниевый чип, который синтезировал 64 различных последовательности ДНК на своей поверхности параллельно.

Чип управляет параллельным ферментативным синтезом и с помощью электрических сигналов запускает локальные реакции на каждом участке. 

Как работает чип:

Чип представляет собой небольшую пластинку, на поверхности которой размечено 64 крошечных «рабочих места». В центре каждого места закреплена затравка для будущей цепочки ДНК.

Синтез ДНК идёт по «буквам» (нуклеотидам). Каждый вновь добавленный нуклеотид несет временную группу, которая блокирует дальнейший рост. Чтобы добавить следующий нуклеотид, эту группу необходимо удалить. Этот процесс, называемый дезащитой, запускается, если среда становится кислой, т.е. понижается pH.

Главная задача чипа — повысить кислотность только там, где нужно добавить нуклеотид, и не трогать соседние участки:

  1. Каждый участок содержит два концентрических кольцевых электрода, окружающих ДНК, закрепленную в центре.

  2. Когда нужно удлинить конкретную цепочку, чип подаёт ток на внутреннее кольцо для генерации протонов, pH падает и на этом участке начинается реакция  — буква пристраивается.

  3. Одновременно чип отводит ток от внешнего кольца для потребления диффундирующих протонов, чтобы низкий pH не распространялся на соседние цепочки.

Шаг за шагом чип «выращивает» 64 разные последовательности ДНК одновременно.

Исследователи также попытались создать больше, чем 64 последовательности, однако помешал низкий pH, который не удаляет блокирующую группу из ДНК напрямую. Вместо этого он генерирует промежуточные молекулы, которые осуществляют дезащиту. Эти промежуточные молекулы могут перемещаться к соседним участкам, выходя за пределы того самого ограничения, которое так хорошо работало для самого pH, и размывать границу между участками. 

Сейчас внимание ученых направлено на разработку более прямой кислотно-управляемой химии дезащиты, которая сможет конкурировать с чипом. 

Если технологию получится масштабировать, создание ДНК может стать таким же доступным процессом, как производство микросхем.

Подписывайтесь на наши каналы:

Телеграм-канал  — https://t.me/med_center
ВКонтакте — https://vk.com/dirmedcenter

Читайте также: