вторник, 10 апреля 2012 г.

Показана возможность миниатюризации диагностического инструмента

Показана возможность миниатюризации диагностического инструментаЮжнокорейские исследователи из Университета Качхон разработали температурный цикл для потоковой полимеразно-цепной реакции на чипе, используя только один нагревательный элемент.

Полимеразно-цепная реакция (PCR) применяется для создания копии куска ДНК для генетических исследований, анализа болезней и диагностирования. Эта реакция состоит из четырёх основных стадий: инициализации, денатурации, отжига праймеров и удлинения (стадия, на которой ДНК-полимераза синтезирует новую нить, ДНК-комплементарную начальному ДНК-шаблону).

Потоковая PCR «на чипе» обычно характеризуется коротким временем реакции благодаря быстрому температурному равновесию, обеспечивающему также быстрые температурные переходы. Однако обычно для создания различных температур требуется несколько раздельных нагревательных блоков. Уменьшение числа нагревательных элементов должно помочь сделать всю систему меньше. Это особенно важно, поскольку анализ образцов прямо на месте поможет предотвратить их распад и загрязнение.

Учёные объединили низкую термическую проводимость материала чипа (полидиметилсилоксан) с формой правой треугольной призмы для создания зависящего от высоты температурного градиента, используя единственный нагреватель. Размещение нагревателя под основанием призмы создаёт естественный температурный градиент на скошенной стороне (низ скошенной стороны ближе к нагревателю, а следовательно, горячее, чем верх).

Жидкость, протекающая через микроканалы, меняет температуру по мере своего продвижения снизу вверх и снова вниз, создавая естественный температурный цикл. Исследователи показали, что представляется возможным, используя одиночный безостановочный микроканал, в котором осуществляется быстрая циркуляция вверх и вниз, создать различные температуры, необходимые для стадий денатурации, отжига праймеров и удлинения в процессе PCR.

Правда, чтобы действительно получить небольшую систему, которая пригодится при анализе болезней и диагностики, требуется больше, чем просто микроканалы и нагреватели. Для создания лёгкого и транспортабельного инструмента нужна также миниатюризация всех аксессуаров, таких как помпа и система детектирования. Разработчики надеются, что и эти компоненты удастся вскоре миниатюризовать.

Отчёт о работе представлен в 9-м номере журнала Analyst за 2012 год.

Подготовлено по материалам Королевского химического общества.

Оригинальная статья

Поделитесь этой новостью с Вашими друзьями!

Ранее в рубрике "Другие новости науки и техники":

Привередливые самки поддерживают биоразнообразие
Менее приспособленный и более приспособленный виды могут стабильно сосуществовать в одной экологической нише благодаря разборчивости самок, которые решительно отвергают ухаживания чужаков, не обращая внимания на их экологическую приспособленность. Из двух видов, претендующих на одну экологическую нишу, останеся тот, кто лучше к этой нише приспособлен. Второй лишится буквально всех средств к суще...
  (читать дальше)

Скажи, каким ты видишь Иисуса, и я скажу, кто ты
Американцы склонны полагать, что Иисус был счастливым, приятным, добрым и заботливым экстравертом. Корейцы же видят его страдающей жертвой и испытывают к нему больше жалости. Вот так простой вопрос: «Как вы думаете, Иисус был счастлив?» — позволил выявить значительные различия между людьми, культурами и даже, возможно, популяциями. «Японцы, корейцы и другие, как правило, взаимодействуют с не...
  (читать дальше)

Обнаружен огромный пернатый динозавр
Перья носили разные виды динозавров, но по большей части это были сравнительно маленькие животные, и многие из них принадлежали той ветви, которая в итоге привела к птицам. Теперь вам понятно, в чём сенсационность экземпляров, описанных китайскими учёными? Три почти полных скелета принадлежали гигантским пернатым динозаврам массой полторы тонны, то есть они более чем в сорок раз превосходили по ...
  (читать дальше)

Правда ли, что таяние антарктической вечной мерзлоты вызвало древнее глобальное потепление?
55 млн лет назад на планете резко — на 5 ˚C — потеплело, океан стал более кислым, и жизнь посмотрела очередной эпизод массового исчезновения. Ничего не напоминает? Этот так называемый позднепалеоценовый термальный максимум (ППТМ) — ближайший аналог того, что мы видим сейчас. Правда, в те времена никто не сжигал ископаемое топливо, и никто толком не знает, почему случилось древнее глобальное потепл...
  (читать дальше)

Робобелка расскажет, как хвост помогает победить змею
Экспериментируя с робобелкой и живой гремучей змеёй, американские исследователи выяснили: если белка машет хвостом при виде змеи, та не решается атаковать, а то и вовсе уползает. Они связывают это с инфракрасным излучением от беличьего хвоста. Белки, не самые агрессивные грызуны, без сомнения, способны расправиться со змеёй: Однако совершено не ясно, как им это удаётся и по какому принципу они...
  (читать дальше)

Разработан метод ранней диагностики болезни Хантингтона
Болезнь Хантингтона (БХ) — один из нескольких неврологических недугов (в ряду болезни Альцгеймера и прионовых болезней), которые связывают с протеинами, упаковывающимися в аномальные структуры. Это нейродегенеративный недуг, характеризующийся прогрессирующим ослаблением моторных функций, угасанием умственных способностей, появлением аномалий поведения и приводящий в конечном счёте к смерти. Прич...
  (читать дальше)

Дети относятся к роботам почти как к людям
Дети могут воспринимать человекообразных роботов как друзей, устанавливать с ними эмоциональный контакт, проявлять по отношению к ним эмпатию и даже делиться секретами. Человекообразные роботы-няньки очень пригодились бы современным вечно занятым родителям, и такие роботы интенсивно создаются. Но тут возникает вопрос: сможет ли робот обеспечить интеллектуальное и социальное развитие ребёнку? Нас...
  (читать дальше)

Ожирение и диабет во время беременности увеличивают риск развития аутизма у ребёнка
Проблемы с метаболизмом во время беременности влияют на развитие мозга у плода, что может привести к аутизму и вообще затормозить умственное развитие ребёнка. Ожирение у матери увеличивает риск развития аутизма у ребёнка, которого она родит. У матерей с диабетом и повышенным давлением вдвое чаще появляются дети с задержками в развитии. Доля детей-аутистов при этом не слишком отличается от обычно...
  (читать дальше)

Гомофобия как признак гомосексуализма
Борцы с секс-меньшинствами сами рады бы окунуться в прелести нетрадиционного секса, если бы не детская боязнь родительского гнева. В непрекращающейся борьбе между гомофобами и представителями секс-меньшинств есть известный комический сюжет, когда наиболее ярых врагов гомосексуализма самих ловят на гомосексуальных контактах. Это, конечно, вызывает всеобщее злорадство, и за такими бойцами гомофобс...
  (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)