Dekodera DNS formā USB flash drive

• DNS dekoders kā USB-flash

Lielbritānijā, tas radīja vissīkākās automātisku atšifrēšanu genoma pasaulē. Tas parādīsies plauktos šogad un - ar pievilcīgu cenu tag. Uzņēmums viņš būs ne mazāk interesants DNS analizatoru, ieslodzītais serverī.

Kompānija Oxford Nanopore Technologies ieviesta miniatūra vienreiz izšķiroša secību bāzēm DNS molekulas - minjons.

Pilnīgi autonoms priborchik izmērs ir nedaudz lielāks atmiņas flash diskus, kas saistīti ar USB portu ar klēpjdatoru vai datoru. Tas satur visus elementus, kas nepieciešami, lai iegūtu pilnu genoma secības: mikropotokovye sistēmu, unikālas sensorus un specializētus elektroniku.

Par iesācējs precizitāte - līmeņa secības esošo sistēmu, ierīce veidotāji apgalvo.

Ierīce rada tiešu lasīšanu no "burtiem" DNS reāllaikā atspoguļo tos uz ekrāna, kā arī ierakstus datora atmiņā.

Pētnieki var iepriekš noteikt, cik daudz informācijas, kas vajadzīga, lai uz pieredzi, vai fragmentu ģenētiskā koda, viņi meklē un pārtraukt atšifrējumu sasniegt rezultātu, lai ātri iet uz jaunu eksperimentu.

Paraugu sagatavošana minjons sistēmai arī neprasa daudz pūļu. Ierīce darbojas ar divpavedienu DNS, turklāt tas neprasa iepriekšēju amplifikācijas.

Dažos gadījumos sensoru var atšķirt uzreiz molekula no asins vai seruma paraugā, un dažreiz var būt nepieciešams neliels pirms ārstēšanas maisījumu.

Vēl interesanti ir tas, ka ierīce ir favorīts side projekts, dzimis, lai izveidotu lielāku, jaudīgāku atkārtoti lietojamu sistēmu secību - GridION. Abi izmanto to pašu tehnoloģiju, lai atšifrētu genomu, uz kura grupa bioķīmiķi no Lielbritānijas un ASV strādāja apmēram 20 gadiem (skaitot no izskatu tukša ideja). Mehānisms balstās uz polimēra membrāna ar iegulti nano-porām. Tas ir daļa no ierīces tiek iegūts kombināciju dabas (proteīnu) un sintētiskos molekulām.

Nanopores membrāna ir paredzēti, lai izlaistu atsevišķām strikti molekulu.

Speciāli izstrādāts enzīmu šķīdums tika pievienots paraugam, un paceļ DNS molekula, kas secīgi nospiež to caur poru ir caur filjēras (skat virs skaitļa).

Šajā laikā, poru ir savienots ar elektroniskās ķēdes atpazīst elektriskās svārstības. Saskaņā ar to specifisko profilam katrai ierīcei aprēķina pēdējā bāzes pāri, un ar augstu precizitāti, pat uz ļoti ilgu fragmentiem "molekulas dzīves".

proteīns nanopore membrāna. Pēc tam, kad tas notiek jonu strāvu, kuru izraisa "traucējumus", kas atšķiras atkarībā no veida, kas iet caur "vārtu" molekulām. Ar pakāpes novirzes pašreizējo elektronikas nosaka pamata DNS bāzes.

Atšķirībā no viņa kolēģi maza GridION sistēma ir sava veida server-dekoderu kompleksa (uzņēmums aicina savus mezglus - GridION mezgls).

Katrs mezgls ir atvere vienreizējās lietošanas kasetnes. Pēdējais satur pilnu komplektu ar reaģentu, kas ir nepieciešami pilnīgu analīzi par DNS, kā arī faktiskais chip analizatoru ar iepriekš aprakstītajiem diviem tūkstošiem nanopores.

Node GridION mezgls precīzi izmērīt jonu strāvu iekšpusē chip, dekodē tos un parāda rezultātu secības. Paralēli secībā ģenētiskais kods ir ierakstīts uz ārējo cieto disku vai citu datoru (caur USB vai tīklu). Vairāk nekā viena diena GridION mezglu spēj izdot desmitiem gigabaitu uz bāzes secības datiem pētītajā DNS.

GridION vienība var konfigurēt, lai meklētu ne tikai paraugu un DNS analīzi, bet arī citas molekulas - zinātnieks attiecīgie proteīnus, vai, piemēram, sprāgstvielu savienojumus.

Lai gan "serveris" GridION mezgls ir spējīgs darboties kā atsevišķu darbvirsmas iekārtu, vispārsteidzošākais rezultāts tiek sasniegts, kad vairākas šādas ierīces, ir apvienoti servera statnes (standarta platums ir 19 collas), un darbojas koncertu, apmainoties datus tieši dekodēšanas laikā.

(Starp citu, izmēri un savienotāji GridION mezglu atbilst kopējai serveri.)

GridION kasetnes.

2013. versija ir saistīts ārpus GridION mezglā jau 8000 nanopore, un tai vajadzētu strādāt ātrāk par iepriekšējo modeli.

Saskaņā ar izstrādātājiem, 20 no šiem automātu servera statnes varēs atšifrēt visu genomu personai tikai 15 minūšu laikā.

Abas ierīces, un GridION (pirmā versija), un pārsteidzoša Minion, ir plānots atbrīvot tirgū 2012. gadā. Ražotājs plāno izveidot konkurētspējīgu cenu, salīdzinot ar jaunākajām tehnoloģijām ātrgaitas dekodēšana genomā.

Jo īpaši, "DNS sequencer - flash" maksās mazāk nekā $ 900.

"Server" GridION mezglā un kopums mezglu servera statnes. Viens GridION mezgls patērē mazāk nekā 50 vatu jaudu, uzņēmums uzsver viena no priekšrocībām ierīci.

Šeit mums ir jāatceras, ka nedaudz vairāk kā pirms gada ASV kompānijas Life Technologies ieviesa darbvirsmas personīgā genoma atšifrēšanu Personal Genoma mašīna, vērts vismaz $ 100,000. Princips primononny tajā atšķiras no GridION tehnoloģijas, bet ir kopīgas: automatizētas sekvencēšana, zinātnieki ir arī izstrādājusi mikroshēmu, kas apvieno elektroniku ar ķīmiju.

2012. gada janvārī, Life Technologies (vai drīzāk, tās meitas uzņēmuma Ion Torrent) parādīja savu jauno modeli dekodera genomu sauc Ion Proton. Šī mašīna ir jau lēsta 149,000 $, bet mikroshēma analizators, slēpjas iekšpusē, ir 1000 reizes jaudīgāks nekā iepriekšējā parauga.

Aparāts Ion Proton spēj izlasīt visu cilvēka genomu dienā pie izmaksām "palīgmateriāli" $ 1,000.

Visas no šīm ierīcēm ir jānovērš, jo zinātnieki saka, viena no vājajām vietām vairākās bioloģisko un medicīnisko pētījumu - lēna dekodēšana genoma.

Tagad šo uzdevumu var uzņemties salīdzinoši nelielu laboratoriju, un gadījumā, atšifrēšanu, flash diskus var teikt, ka DNS dekodēšanas tehnoloģija ir uz draudēja nāk gandrīz katru mājās, tāpat kā cukura saturs tagad cilvēki patstāvīgi analizēt asinis.