Новая разработка ученых Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН позволяет получить результат намного быстрее, чем метод распознавания фрагментов ДНК, который используется сейчас при диагностике многих инфекционных и наследственных заболеваний. Результаты работы опубликованы в журнале Analytical Сhemistry.
Анализ ДНК — это важный инструмент диагностики, позволяющий диагностировать наследственные заболевания и инфекции. Дело в том, что каждый патоген или паразит, который вызывает инфекционные заболевания, имеет индивидуальные последовательности ДНК, поэтому выявив их в крови человека, можно поставить ему диагноз.
Общепринятым стандартом анализа фрагментов ДНК сегодня является полимеразная цепная реакция (ПЦР). Однако этот анализ чувствителен к присутствующим в образце примесям и довольно продолжителен (процесс может занимать несколько дней).
Новая разработка ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики РАН (ИТЭБ РАН) не имеет этих недостатков, при этом по чувствительности не уступая ПЦР. Для обнаружения ДНК, присутствующей лишь в концентрации 10 тысяч фрагментов на 0,1 миллилитра, нужно меньше пяти минут, а медицинский анализ можно сделать за десять минут.
Ученые разработали микрочип, к которому химически привязаны короткие фрагменты ДНК, комплементарные к тем последовательностям, которые нужно уловить. Они являются своего рода капканами: вступая в контакт со «своими» ДНК, захватывают и не отпускают их.
В процессе анализа через микрочип течет поток жидкости, содержащей вещества из взятого у пациента образца. С помощью электрического поля проточная микроячейка особой конструкции заставляет все фрагменты ДНК из этого потока оседать на чип. Нужные последовательности связываются с «ДНК-капканами», а все постороннее просто смывается с чипа. Затем поверхность сканируется магнитными шариками, покрытыми стрептавидином — они собирают пойманные фрагменты ДНК.
