Paprastesnis genomo sekos nustatymas

Masačusetso startuolis, vadinamas Noblegen, kuria supaprastintą nanoporų genomo sekos nustatymo technologijos versiją – techniką, kuri žada didelį greitį ir mažas sąnaudas, tačiau dažniausiai reikalauja sudėtingų instrumentų. „Noblegen“, įkurta praėjusį pavasarį, teigia, kad dėl jos technologijos gebėjimo tiesiogiai ir greitai nuskaityti DNR sekas gali būti ekonomiškai įmanoma į klinikines laboratorijas įtraukti sekos nustatymo technologiją vėžiui ir kitoms ligoms diagnozuoti.

Nanopore lustas: Šis silicio lustas yra DNR sekos nustatymo instrumento, kurį kuria startuolis Noblegen, šerdis. Lusto centre yra šimtų nanoskalės skylių masyvas, per kurį vaizduojamos ilgos DNR sekos.

BMW i3 kištukinis hibridas

„Noblegen“ generalinis direktorius Frankas Feistas sako, kad bendrovės tikslas yra sekti 1000 bazių per sekundę greičiu. Bendrovė neatskleis informacijos apie savo dabartinius prototipus, tačiau teigia, kad technologija gali būti padidinta iki 400 x 400 nanoporų matricų, kurios seka daugiau nei 500 gigabazių per valandą arba maždaug vieną genomą, padengtą 30 kartų, per 15 minučių.



Šiandien žmogaus genomui sekti prireikia maždaug mėnesio ir 10 000–40 000 USD. Naujos kartos sekos nustatymo technologijos, kurias siūlo įmonės, įskaitant „Illumina“ ir „Pacific Biosciences“, nuėjo labai ilgą kelią, sako Jeffery Schloss, Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto technologijų plėtros programos direktorius, tačiau jos palieka daug norimų rezultatų. Šios technologijos skiriasi, tačiau apskritai joms reikia sudėtingų prietaisų. Taip pat yra apribojimų sekų, kurias jie gali skaityti, ilgis, ir jie neskaito tų sekų tiesiogiai. Tai turi įtakos ir laikui, kurio reikia sekos sudarymui, ir duomenų kokybei.

Daugiau nei dešimtmetį mokslininkai dirbo su nanoporų seka, kuri galėtų pašalinti šias problemas tiesiogiai nuskaitant ilgų, neapdorotų DNR grandžių seką. Principas yra identifikuoti kiekvieną sekos bazę, kai molekulė įsriegiama per nanoskalės skylę (arba nanoporą), aprūpintą jutikliu.

ai klasėje

Tačiau buvo sudėtinga integruoti visas dalis ir priversti jas veikti. Pavyzdžiui, kai kurios sistemos nuskaito bazes, pajutusios jų elektrinį lauką; tam reikia kiekvienos nanoporos apdorojimo grandinės, o didelių tokių sistemų matricų integravimas yra sudėtingas. Viena bendrovė „Oxford Nanopore“ teigia iki galo sukūrusi tokią sistemą, tačiau neįvardijo jokios produkto pristatymo datos.

„Noblegen“ bazėms identifikuoti naudoja optinį vaizdą. Tai prideda žingsnį pradžioje, tačiau kompromisas yra tas, kad vaizdavimui reikalingi prietaisai yra daug paprastesni. Pirma, Noblegeno mokslininkai genominę DNR paverčia sintetine versija, paženklinta keturiais skirtingais fluorescenciniais dažais, po vieną kiekvienam bazės tipui. Kiekviena pradinės sekos bazė yra vaizduojama vienu fluorescenciniu būdu pažymėtu segmentu sintetinėje.

Tada sintetinės sekos tiesiogiai nuskaitomos gana paprastu Noblegeno instrumentu. Jis pagrįstas silicio lustu, kuris išgręžtas sukuria vos kelių nanometrų skersmens poras; lustas apšviečiamas nebrangiu lazeriu. Ilgos sintetinės molekulės, kurios yra įkraunamos, yra ištraukiamos per skylę elektrostatinių jėgų. Tačiau jie negali judėti per greitai, nes fluorescencinės etiketės yra per didelės, kad tilptų per poras. Kai DNR juda per poras po vieną segmentą, etiketės iššoka ir sukuria šviesos blyksnį. Ši šviesa vaizduojama paprastu CMOS jutikliu, kaip ir skaitmeniniame fotoaparate.

Feistas teigia, kad Noblegeno tikslas yra agresyviai sumažinti išlaidas ir padidinti viso genomo sekos nustatymo greitį iki tokio lygio, kad per ateinančius trejus ar ketverius metus ligoninių laboratorijoms būtų ekonomiškai naudinga. Mes norime atlikti viso genomo sekos nustatymą [ligoninės] laboratorijoje, atsižvelgiant į finansinius sveikatos priežiūros sistemos apribojimus, sako jis.

-6 / -3

Bostono universiteto Amito Mellerio laboratorija, kurios technologiją NobleGen licencijavo, praėjusį rugsėjį gavo 4,2 mln. USD finansavimą iš Nacionalinio žmogaus genomo tyrimų instituto. Feistas teigia, kad tai papildoma 4,1 mln. USD finansavimo, kurį prof. Meller gavo nuo 2001 m., kuris buvo skirtas nanoporų vartojimo reikmenų ir prietaisų kūrimui. Jis priduria, kad pramoninio masto prototipui sukurti įmonei prireiks dar 15 mln.

paslėpti

Faktinės Technologijos

Kategorija

Neįtraukta Į Kategorijas

Technologijos

Biotechnologija

Technikos Politika

Klimato Kaita

Žmonės Ir Technologijos

Silicio Slėnis

Kompiuterija

Mit Naujienų Žurnalas

Dirbtinis Intelektas

Erdvė

Išmanieji Miestai

Blockchain

Funkcijų Istorija

Alumni Profilis

Alumnų Ryšys

Mit Naujienų Funkcija

1865 M

Mano Vaizdas

77 Mass Ave

Susipažink Su Autoriumi

Dosnumo Profiliai

Matytas Miestelyje

Alumnų Laiškai

Pamatyta Miestelyje

Žinios

2020 M. Rinkimai

Su Indeksu

Po Kupolu

Priešgaisrinės Žarnos

Begalinės Istorijos

Pandemijos Technologijų Projektas

Iš Prezidento

Viršelio Istorija

Nuotraukų Galerija

Rekomenduojama