Биочипы

Австралийские ученые объявили об изобретении “геношариков” (geneballs), которые могут анализировать генетическую информацию человека и определять его предрасположенность к тем или иным заболеваниям.

Аспирант одного из университетов разработал кварцевые шарики диаметром не более одной десятой толщины человеческого волоса. Поверхность шарика испещрена каналами толщиной 10 нанометров, которые как губка могут впитывать флюоресцентную краску. Вся система работает по принципу знакомого всем по магазинам штрих-кода - повеpхность “геношарика” покрыта специфической ДНК, каждый ген которой обладает уникальным цветом. ДНК, находящаяся на “геношарике”, настроена на один определенный ген, с которым она и соединяется в образце исследуемой крови.

Ничего сенсационного в “геношариках” нет, просто разработано еще одно устройство из достаточно большого уже семейства биочипов.

Биочипы - это революционное достижение биотехнологии последних лет. Необычное устройство позволяет за короткое время определять несколько тысяч аллергенов, онкогенов, различных биологически активных веществ, и даже генетических дефектов. Технология белковых биочипов, заменяющих целые иммунологические лаборатории, дает возможность в тысячи и десятки тысяч раз увеличить производительность большинства диагностических методов и резко снизить себестоимость анализов.

Прообразом современных “живых чипов” послужил саузерн-блот, изготовленный в 1975 году Эдом Саузерном. Он использовал меченую нуклеиновую кислоту для определения специфической последовательности среди фрагментов ДНК, зафиксированных на твердой подложке. В России ученые начали активно разрабатывать тему биочипов только в конце 1980-х годов в Институте молекулярной биологии под руководством А.Д.Мирзабекова.

Биочип представляет из себя матрицу - крохотную пластинку со стороной 5-10 миллиметров, на которую можно нанести до нескольких тысяч различных микротестов. Профессионалы называют этот носитель “платформой”. Чаще всего используют стеклянные или пластиковые платформы, на которые наносятся биологические макромолекулы (ДНК, белки, ферменты), способные избирательно связывать вещества, содержащиеся в анализируемом растворе.

В зависимости от того, какие макромолекулы используются, выделяют различные виды биочипов, ориентированные на разные цели. Основная доля производимых в настоящее время биочипов приходится на ДНК-чипы (94 процента), то есть матрицы, несущие молекулы ДНК. Оставшиеся 6 процентов составляют белковые чипы.

Биологические микрочипы во многом схожи с электронными - и те, и другие собирают и обрабатывают огромное количество информации на малой поверхности. И те, и другие состоят из огромного количества идентичных миниатюрных элементов, размещенных рядом друг с другом, - правда, ячейки биочипа по полупроводниковым меркам просто огромны - 100х100х20 микрометров.

При этом действие электронного, компьютерного чипа основано на ответе “да-нет”, а биологический чип позволяет выбрать из миллионов или миллиардов возможностей единственно верную. Компьютерный чип производит миллионы математических операций в секунду, но и на биочипе за пару секунд проходят тысячи биохимических реакций.
www.urology.com.ua

Декабрь 24, 2007 — Рубрика: Медицина
Метки: , , ,