Когда врачи хотят узнать, есть ли у кого-то определенное заболевание, они могут проверить кровь или мочу пациента на наличие ДНК определенного вируса или бактерии или мутировавшую версию собственной ДНК человека. Новое устройство должно сделать работу намного быстрее и проще.
Одна из проблем современных методов электронного обнаружения ДНК заключается в том, что первоначально ДНК-мишень может присутствовать только в низких концентрациях. В результате электростатические и электрохимические сигналы, генерируемые другими молекулами в образце крови или мочи, могут заглушить контрольные сигналы, генерируемые ДНК.
Вот почему группа ученых из Массачусетского университета в Амхерсте создала новый датчик, который, как утверждается, в 100 раз чувствительнее существующих технологий.
Компактное, портативное и недорогое устройство включает в себя графеновый транзистор, к которому привязаны все нити ДНК в образце. Когда эти нити подвергаются воздействию переменного электрического поля, они колеблются на месте. Если датчик обнаруживает уникальную частоту колебаний, которая, как уже известно, создается целевой ДНК, он сообщает пользователю, что ДНК присутствует в образце.
Этот метод не только обнаруживает даже очень низкие частоты. концентрации ДНК, но она также дает результаты в течение нескольких минут — напротив, существующие методы могут занять недели или даже месяцы.
Есть надежда, что после дальнейшего развития технология сможет найти и другие потенциальные применения.
«Наномеханоэлектрический подход также может быть интегрирован с другими биоинженерными технологиями, такими как CRISPR, для выяснения сигнальных путей нуклеиновых кислот, понимания механизмов заболевания, определения новых мишеней для лекарств и создания персонализированных стратегий лечения, включая микроРНК- таргетная терапия», — сказал ведущий ученый, доц. Профессор Джинглей Пинг.
Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Труды Национальной академии наук.
