четверг, 1 марта 2012 г.

Адаптированные персональные глюкометры способны детектировать вирусные и бактериальные фрагменты ДНК

Адаптированные персональные глюкометры способны детектировать вирусные и бактериальные фрагменты ДНКПо словам учёных из Иллинойсского университета в Урбане и Шампейне (США), разработка недорогих персональных тестеров для использования в ранней диагностике (самодиагностике) заболеваний, а также для проверки безопасности еды и пр. (что занимает сегодня дни и требует дорогого лабораторного оборудования) — одна из самых интересных и трудных задач современной химии. Дешёвые, доступные любому тестеры вполне могли бы внести весомый вклад в улучшение ситуации со здравоохранением, особенно в развивающихся странах и сельской глубинке. Именно в качестве посильной меры, отвечая на призывный плач Ярославны, слышимый из самых отдалённых уголков планеты, американские исследователи взялись приспособить под тестеры ДНК персональные глюкометры — приборы, которыми пользуются миллионы диабетиков.

То, каким образом измеритель уровня глюкозы адаптировался в монитор молекул ДНК, учёные описали в статье, опубликованной в журнале Analytical Chemistry.

Собственно тест проводится в жидкости, содержащей сахарозу (столовый сахар, который не детектируется глюкометром). Но прежде нужно провести надлежащую пробоподготовку. (И вот тут хочется с пристрастием допросить авторов исследования. Знакомы ли они с обывателями, которые способны проделать все те штуки, что описаны ниже? А какова стоимость таких фокусов?..)

Итак, сначала тестируемый образец, содержащий (возможно!) фрагменты вирусной или бактериальной ДНК, концентрируется на стеклянных шариках (звучит просто, но...). Полученные таким образом шарики обрабатываются раствором, в который входит другая молекула ДНК (из нашего тестового набора, например) с привязанным к ней специальным ферментом «инвертазой». «Тестовая» ДНК из нашего виртуального набора способна соединяться с вирусной (бактериальной) ДНК. Если вредоносная ДНК действительно имелась в изначальном образце, то произойдёт связывание с одной из тестовых ДНК, несущей на себе «инвертазу». Полученный конечный продукт помещается в раствор столового сахара известной концентрации, и привнесённый фермент «инвертаза» начинает конвертировать сахарозу в глюкозу (происходит каталитический гидролиз сахарозы с образованием глюкозы и фруктозы), концентрацию которой через определённое время и измеряет глюкометр.

Если природа зловредной ДНК заранее неизвестна, то, по-видимому, придётся перепробовать несколько вариантов, прежде чем глюкометр начнёт фиксировать образование глюкозы. Если же образец и вовсе свободен от присутствия вредного генетического материала, никакого связывания ни с одной из «тестовых» ДНК не случится — а значит, ни в одном из тестов вы не увидите образования глюкозы.

Для примера, используя описанную методику, учёные определили в пробе наличие вируса гепатита В, причём с точностью, которая превышала показатели многих современных дорогостоящих (но очень медленных) методов.

Подготовлено по материалам Американского химического общества.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Здоровье":

Холодный воздух опасен для сердечников
Люди, страдающие сердечными заболеваниями, не могут компенсировать повышенную потребность своего организма в кислороде, когда вдыхают холодный воздух. А это значит, что для некоторых уборка снега и другая активность на морозе может быть опасной. Таково мнение учёных из Медицинского колледжа при Пенсильванском университете (США), которые провели исследование и разобрались с тем, почему холодный в...
  (читать дальше)

Чтобы переваривать кофе, жук позаимствовал бактериальный ген
В геноме жука-короеда найден бактериальный ген, который позволяет насекомому переваривать углеводы кофейных ягод. Видимо, когда-то это ген случайно перескочил от кишечной бактерии к её хозяину. Желудочно-кишечные бактерии помогают самым разным видам животных: они улучшают пищеварение, перерабатывая такие компоненты пищи, с которыми хозяин сам не справится. Естественно, у бактерий есть специальны...
  (читать дальше)

Как глаза и руки согласовывают свои движения друг с другом
Как ни удивительно, наши глаза вовсе не командуют нашими руками — вместо этого нейроны, управляющие конечностями и глазами, при выполнении задачи предпочитают подстраиваться под того, кто начал работать первым. Когда мы хотим взять со стола кружку, то сначала смотрим на неё, а потом протягиваем руку. Логично было бы предположить, что наши зрительные центры управляют активностью центров двигатель...
  (читать дальше)

Создана «лаборатория на чипе» для изучения и контроля малярии
Хуншэнь Ма, химик из Университета Британской Колумбии (Канада), и его научная группа разработали простой и точный прибор для исследования малярии — болезни, ежегодно поражающей ни много ни мало 500 миллионов человек по всему миру и уносящей миллион жизней. Распространяющаяся с москитами малярия вызывается небольшим по размерам паразитом, инфицирующим красные кровяные тельца. Г-н Ма и коллеги раз...
  (читать дальше)

Что же вызывает рак?
Читая новости, в которых с пугающей регулярностью возникает тема раковых заболеваний, на вынесенный в заголовок вопрос хочется ответить: абсолютно всё! Ну, или почти всё. Вот именно от такого ответа и просит нас воздержаться Бернард Стюарт, исследователь раковых заболеваний из Австралии. В популярной статье, опубликованной в журнале Lancet Oncology, учёный замечает, что современное общество наст...
  (читать дальше)

Геном Эци расшифрован почти полностью
Международная исследовательская группа опубликовала почти полный геном Эци. Мумия мужчины, жившего 5 300 лет назад, была найдена туристами в Альпах близ итало-австрийской границы в 1991 году. Она хорошо сохранилась, став одним из самых тщательно изученных трупов в истории науки. Уже известно, что Эци страдал атеросклерозом, у него были плохие зубы, его тело покрывали татуировки, перед смертью он...
  (читать дальше)

Морская губка — потенциальный источник новых лекарств
Учёные из Университета Флиндерса (Австралия) пытаются синтетически получить необычные и довольно сложные химические вещества, содержащиеся в морской губке, с тем чтобы затем протестировать их в качестве потенциальных фармацевтических средств для лечения таких болезней, как рак и малярия. Самые предварительные результаты показали, что эти натуральные вещества обладают высоким потенциалом в нейтрали...
  (читать дальше)

Новый класс биоактивных молекул справляется с резистивными раковыми опухолями
Учёным из Национального центра научных исследований CNRS и Национального института здоровья и медицинских исследований Inserm (оба — Франция) удалось открыть целое семейство химических соединений, которые способны помочь в лечении множества видов рака, в особенности таких непростых случаев для химиотерапии, как рак мозга и рак кожи. Эти соединения, запатентованные CNRS, способны блокировать цепь м...
  (читать дальше)

Альпийский "ледяной человек" оказался роственником жителей Сардинии
Знаменитый альпийский "ледяной человек" Отци (Oetzi) оказался близким родственником современных жителей острова Сардиния и других территорий на побережье Тирренского моря, а также был предрасположен к инфаркту и не мог пить молоко, заявляют палеогенетики в статье, опубликованной в журнале Nature Communications. "Ледяной человек" был найден в Альпах на границе Италии и Австрии в 1991 году. Первон...
  (читать дальше)
НАСА и ЕКА будут осваивать Марс в четыре этапа
Группа учёных из Европы, Канады и США, включая специалистов НАСА и ЕКА, выделила четыре главных требования к будущим проектам, посвящённым доставке образцов марсианского грунта на Землю. Во главу угла поставлены поиск следов прошлой или нынешней жизни. Отправка человека — на последнем месте. Хотя выполнение первоочередной задачи — всё равно что поиск иголки в стоге сена, учёные полагают, что и...
  (читать дальше)

Как природа осуществляет наноразмерный контроль за солнечной энергией
Начало природного процесса захвата солнечной энергии происходит в абсорбирующих свет протеиновых комплексах, называемых фотосинтетическими реакционными центрами (РЦ). Даже после миллиардов лет эволюции Природа и не думает отказываться от находящегося в центре РЦ абсорбирующего свет гексамерного кофактора, нужного для проведения самой первой химической реакции фотосинтеза — индуцированного светом э...
  (читать дальше)

Почему секс и красный цвет взаимосвязаны
Исследователи пришли к выводу, что красные женские гениталии не возбуждают мужчин — следовательно, для сексуальной символики красного цвета нужно искать иное, менее наглядное объяснение. Обычно поведенческие эксперименты такого рода проводят на млекопитающих. Поэтому то, что в исследовании участвовали не самцы обезьян, а обычные мужчины, добавляет результатам ещё и солидную долю пикантности. С...
  (читать дальше)

Как мысли о смерти нам жить помогают
Размышления о смерти делают нас добрее и внимательнее, а вид на кладбище способен помочь с пошатнувшимся здоровьем. Общество обычно табуирует тему смерти. Считается (и тому есть подтверждения в работах психологов), что мысли о смерти негативно влияют на психику, способствуют асоциальному и даже антисоциальному поведению, и что нормальной жизни «размышления о вечном» следует держать в узде. С пси...
  (читать дальше)

Королевство кривых лучей
Обычно свет распространяется по прямой. Конечно, при помощи сред с различными коэффициентами преломления его можно отклонить. Однако новые исследования двух независимых научных групп показывают, что и сам по себе пучок света может изгибаться до 360˚. Часто новое — это хорошо забытое, но не обязательно старое. В конце 1970-х физики Майкл Берри из Бристольского университета (Великобритания) и Нанд...
  (читать дальше)

Объявлены победители конкурса подводной фотографии
Подведены итоги ежегодного конкурса подводной фотографии, который проходит под эгидой Школы морских и атмосферных наук Университета Майами (США). До участия допускаются только любители, которые зарабатывают на фотографии не более 20% своего дохода. Второе место в категории «Макросъёмка»: «фарфоровый» краб из семейства Porcellanidae, зацепившийся за полип морское перо в национальном парк...
  (читать дальше)

Заболевания дёсен, оказывается, не имеют отношения ни к инфарктам, ни к инсультам
Вот уже два десятка лет учёные твердят о связи между заболеваниями дёсен, инфарктами и инсультами. И вдруг новый анализ данных показывает, что эти заявления ошибочны. Американская кардиологическая ассоциация опубликовала в AHA journal Circulation «научный рапорт», заключающий, что периодонтит не повышает риска возникновения сердечно-сосудистых хворей и не является их причиной. Более того, нет ни м...
  (читать дальше)

Аспирин, возможно, помогает против ожирения
Салициловая кислота, образующаяся в результате расщепления аспирина, активирует расщепление жиров в клетке. Кажется, человечество вот уже более полутораста лет живёт с лекарством от всех болезней, не догадываясь о его чудодейственном всемогуществе. Не так давно проходило сообщение о том, что аспирин можно пить для профилактики рака; полным ходом исследуется его благотворное влияние при сердечно-...
  (читать дальше)

Как звучит симметрия субатомного мира?
Хотите услышать песнь позитрона? Итальянский инженер Доменико Вичинанца, кажется, готов воплотить вашу мечту. Этот человек уже экспериментировал с вулканической активностью и даже играл древнегреческую музыку с «Оркестром забытых звуков». Теперь его влечёт субатомный мир туманных и пузырьковых камер — предшественников современных детекторов частиц. Туманную камеру изобрёл в 1895 году шотландск...
  (читать дальше)

Нам бы расписания взять и отменить
Исследователи из Технологического института Джорджии (США) обнаружили, что отмена управления наземным общественным транспортом при помощи расписания и использование децентрализованной самоуправляющейся схемы позволяет сделать движение более эффективным. В работе, опубликованной в журнале Transportation Research, описан алгоритм, позволяющий минимизировать интервалы между появлениями автобусов на о...
  (читать дальше)