Портативный ДНК-анализатор в вашем смартфоне

Учёные создали уникальное устройство для определения генетических параметров вне специальных лабораторий. Компактный детектор крепится к мобильному устройству и «считывает» код из образцов крови и других биожидкостей.

За последние несколько лет исследования по анализу ДНК получили широкое распространение, стремительно развиваясь не только в области медицины, но и в сферах сельского хозяйства, защиты окружающей среды и безопасности продуктов питания. Однако, до настоящего момента исследование для идентификации ДНК не было удобным и быстрым, а проводилось исключительно в специальных лабораториях с использованием дорогостоящего оборудования. Стандартные методы такого анализа, в частности, полимеразная цепная реакция (ПЦР), доступны только в условиях неограниченных ресурсов, где есть вся необходимая инфраструктура, бесперебойное электроснабжение и квалифицированный персонал. Недавно китайские учёные сообщили о важном открытии, призванном ускорить и удешевить процессы: им удалось создать портативный детектор ДНК. Карманный анализатор лёгкий, крепится к корпусу персонального мобильного устройства; он сделан из отпечатанных на 3D-принтере деталей и работает от смартфона.

Такую «радость» для генетиков разработали доктор Мин Чен и его коллеги из Военного медицинского университета в Китае, пишет The New Scientist. Гаджет получился невероятно дешёвый: стоимость его производства не превышает 10 долларов. Для получения результата нужно всего лишь 80 минут - новинка способна считывать ДНК прямо на месте из взятых образцах крови, мочи и других биоматериалов. Код определяется по характерным мутациям или коротким генетическим последовательностям.

Ультрапортативная и универсальная платформа для тестирования ДНК весит 60 граммов и питается от самого смартфона. Образцы загружаются непосредственно в детектор, где они смешиваются с предварительно заготовленными химикатами, которые загораются или меняют цвет, если обнаружено совпадение ДНК. Сигналы определяются посредством линзы и подсветки, а затем смартфон отображает результат.

Тесты показали, что точность данного устройства составляет около 97% (по сравнению с традиционными лабораторными методами). К примеру, в ходе испытаний ДНК-анализатор корректно обнаруживал разные генетические состояния в крови, безошибочно выявил бактерии E. Coli в моче, молоке и капле речной воды. Детектор также показал в измельчённых образцах листьев растения киви вредоносную бактерию, которая поражает фрукт, что необходимо в сельскохозяйственной деятельности.

По словам разработчиков, новинку ждёт большое будущее. Смартфоны по праву являются самыми популярными персональными устройствами: сейчас ими владеют более 70% населения Земли. Они обладают наиболее удобными и мощными интерфейсами в условиях ограниченных ресурсов, а это серьёзные преимущества перед любой «немобильной» техникой. Специалисты заявили, что в дальнейшем устройство может быть модифицировано для идентификации РНК, что будет крайне полезно в наши тревожные пандемические дни. ДНК-анализатор позволит быстро обнаруживать РНК-вирусы, в частности, такие как новый коронавирус, вызывающий лихорадку COVID-19.

Специалисты объявили о небывалом прорыве в области биоинженерии и робототехники: попытки создать программируемый живой организм увенчались успехом. Крошечные роботы, сделанные из настоящих стволовых клеток, не являются ни машинами, ни каким-либо из известных видов живых существ.

Учёные научились создавать электричество из воздуха

В основе инновационной технологии лежит реакция с участием природного белка и содержащейся в атмосфере влаги. Разработанное устройство экологически безопасно и обладает серьёзными преимуществами перед другими видами возобновляемой энергии.