Графеновый чип с ДНК-зондом научили «шпионить» за генетическими мутациями
Исследователи из Университета Калифорнии (США) разработали графеновый чип, который способен обнаруживать мутации ДНК. Об этом сообщается в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS).
Сконструированный чип представляет собой ДНК-зонд, внедренный в графеновый полевой транзистор. Зонд состоит из двухцепочечной ДНК с последовательностью, кодирующей определенный тип метода детекции распространенной генетической мутации — однонуклеотидного полиморфизма (SNP). В процессе работы зонда молекулы с однонуклеотидной мутацией по принципу комплементарности замещают одну из его цепочек и транзистор подает электрический сигнал.
По словам ученых, отдельные SNP связаны с такими патологическими состояниями, как рак, диабет, сердечно-сосудистые заболевания. При этом традиционные методы обнаружения SNP отличаются дороговизной и выполняются на громоздком оборудовании. Новый чип, размер которого едва превышает ластик карандаша, экономичен, прост в производстве и эксплуатации. Предполагается, что его будут имплантировать в тело пациента для мониторинга целевых мутаций в режиме реального времени.
«Нашим исследованием — и это ключевой момент — мы показали, что можно реализовать метод замещения цепи ДНК на графеновом транзисторе. Это первый пример сочетания нанотехнологии на основе ДНК с электрическим сенсором высокого разрешения. Разработка может использоваться в связке с беспроводными технологиями», — сообщил соватор работы Майкл Хван.
Другой особенностью двуцепочечного зонда выступила возможность увеличения его длины для обнаружения больших отрезков ДНК. В эксперименте ученые создали зонд из 47 нуклеотидов — это рекордный показатель в случае детекции SNP. Несмотря на длину, последовательность характеризовалась стабильностью, зонд сохранял чувствительность и высокую ориентированность.
В ближайшее время исследователи намерены обеспечить связь чипа с мобильными устройствами. Кроме того, его планируется адаптировать к методике «жидкой биопсии» — способу диагностики рака по отделившимся от опухоли и циркулирующим в крови клеткам.
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии