Разработано устройство, устанавливающее новые стандарты в чувствительности обнаружения ДНК

Когда врачи хотят узнать, страдает ли пациент от определенного заболевания, они могут проверить кровь или мочу пациента на наличие ДНК конкретного вируса или бактерии или на мутированную версию собственной ДНК пациента. Новое устройство должно сделать этот процесс намного быстрее и проще.

Одной из проблем современных электронных методов обнаружения ДНК является то, что целевая ДНК изначально может присутствовать в низких концентрациях. В результате электростатические и электрохимические сигналы, производимые другими молекулами в образце крови или мочи, могут заглушить характерные сигналы, производимые ДНК.

Именно поэтому команда ученых из Университета Массачусетса в Амхерсте создала новый датчик, который, как утверждается, в 100 раз более чувствительный, чем существующие технологии. Компактное, портативное и недорогое устройство включает в себя транзистор на основе графена, к которому привязаны все нити ДНК в образце. Когда эти нити подвергаются переменному электрическому полю, они колеблются на месте. Если датчик обнаруживает уникальную частоту колебаний, которая уже известна как производимая целевой ДНК, он сообщает пользователю о наличии ДНК в образце.

Метод позволяет обнаруживать даже очень низкие концентрации ДНК и предоставляет результаты всего за несколько минут, в то время как существующие методы могут занять недели или даже месяцы.

Ожидается, что с дальнейшим развитием технология найдет и другие потенциальные применения. "Наномеханоэлектрический подход может быть также интегрирован с другими биоинженерными технологиями, такими как CRISPR, чтобы выявить пути передачи сигналов нуклеиновой кислоты, понять механизмы болезней, определить новые цели для препаратов и создать индивидуальные стратегии лечения, включая терапии, нацеленные на микроРНК", - заявил ведущий ученый, доцент Цзинлей Пинг.