В ИТМО разработали ДНК-машину, способную заменить ПЦР-тесты

Ученые Университета ИТМО и Университета Центральной Флориды разработали ДНК-машину, способную обнаружить опасные вирусы. Этот метод является альтернативой ПЦР-тестированию.

7956 0 0

отправить по e-mail

В ИТМО разработали ДНК-машину, способную заменить ПЦР-тесты

Фото: Дмитрий Григорьев, ITMO.News.

Ученые изобрели более доступную альтернативу ПЦР-тестам. Технология позволяет проводить тестирование даже при комнатной температуре. С помощью цветового сигнала результат можно увидеть невооруженным глазом. Статья опубликована в журнале Chemical Communications.

У ПЦР-тестов есть существенные минусы. В частности, для анализа образцов на наличие генетического материала патогена необходимы лабораторные условия, обученный персонал и дорогостоящее оборудование. Сам по себе метод ПЦР заключается в том, что при помощи ферментов полученный образец много раз удваивают и утраивают, после чего, когда материала становится достаточно, в лаборатории могут определить, есть патология или нет. Ученые из Петербурга и Флориды предложили получать нужные данные сразу из ДНК или РНК, без увеличения объема. Для этого они предлагают использовать ДНК-машины, которые воздействуют на патоген. Это позволяет создавать принципиально новые тест-системы.

«РНК или ДНК обычно находятся в свернутом состоянии и разворачиваются только при высоких температурах, что усложняет детекцию целевых фрагментов. Мы разработали ДНК-машины, которые способны без специальных приборов и нагревания выявлять нужные участки, аналиты, одноцепочечных РНК, принадлежащие определенным патогенам. ДНК-машины “подбираются к мишени”, обхватывают ее и заставляют нуклеиновую кислоту развернуться», - рассказала Дарья Горбенко, сотрудник Международного научного центра SCAMT Университета ИТМО.

Предложенная ДНК-машина представляет собой небольшую платформу с несколькими «руками». Для каждого патогена нужны своя платформа. Обнаруживая искомый участок, машина соединяется с ним, и полученную структуру можно с помощью реагентов окрасить в какой-нибудь цвет.

«При наличии в образце искомого патогена машина соединится с аналитом и образует четырехцепочечную ДНК — G-квадруплекс. Свойства этой структуры открывают простор для создания простой и наглядной тест-системы: при добавлении специальных реагентов мы получим цветовой сигнал. В нашем случае образец окрашивается в коричневый цвет», - поясняет Дарья Горбенко.

Исследования эксперименты проводились на синтетических образцах и на копиях РНК и ДНК.

Неожиданным открытием стало то, что ДНК-машина в некоторых случаях справлялась с выявлением не только одноцепочечных РНК, но и двухцепочечных ДНК — и все это при комнатной температуре.

Ученые планируют создать компактное устройство для экспресс-диагностики, которое можно будет применять вне лаборатории.

Наш журнал ММ Поддержать ММ

Технологии

Университет ИТМО

Машины и Механизмы