Секвенирование в реальном времени

28.07.2016

Ученые из университета Ноттингема (Англия) под руководством доктора Мэтта Луза (Matt Loose), совместно с компанией Oxford Nanopore Technologies, разработали компактное устройство, способное расшифровывать нужные участки ДНК "на заказ", в реальном времени.

Работа карманного устройства под названием MinION основывается на методе нанопорового секвенирования. Суть его состоит в следующем: длинные органические молекулы (например, ДНК) проходят через поры в мембране, к которой приложено электрическое напряжение. При этом ток ионов через пору изменяется в зависимости от того, какая часть молекулы проходит через пору - например, какой нуклеотид. Регистрируя эти изменения (в MinION этим занимается специальный софт), можно расшифровывать (секвенировать) последовательность нуклеотидов в ДНК.

Прорывными достижениями британских ученых является то, что созданное ими устройство, во-первых, компактно и (относительно) несложно в обращении, а во-вторых - работает в реальном времени. Последнего удалось достичь, ускорив движение и обработку информации внутри прибора. Благодаря этому стало возможно идентифицировать участок ДНК еще до того, как он полностью пройдет через пору. После идентификации система сравнивает обрабатываемый участок с тем, который нужно расшифровать, и дает команду - продолжать это делать или пропустить данный участок и сразу переходить к следующему (с которым повторится та же процедура). Эта технология получила название "Read Until" ("Прочитать до").

Практически нет сомнений, что MinION может существенно ускорить исследования в самых разных областях биологии и медицины. "Применение этого подхода к широкому кругу проблем, от обнаружения патогенных микроорганизмов до секвенирования целевых регионов человеческого генома - дело ближайшего будущего", - сказал доктор Луз.

<< Назад: 500 терабит на одном квадратном дюйме 28.07.2016

>> Вперед: ИС Toshiba TC3567х с поддержкой стандарта Bluetooth Low Energy 4.1 27.07.2016

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Атомный секрет вечного блеска золота 20.06.2026

Золото издавна считается символом вечности и благородства не только из-за своей редкости, но и благодаря удивительной химической стойкости. В отличие от большинства металлов, оно не окисляется на воздухе, не тускнеет и не покрывается ржавчиной даже спустя тысячелетия. Эта уникальная инертность позволила золотым артефактам сохранять первозданный блеск с древних времен. Однако точный механизм такой защиты долго оставался загадкой для ученых. Недавнее исследование американских химиков-вычислителей раскрыло, что дело не просто в слабом взаимодействии с кислородом, а в особой атомной структуре поверхности металла. Сотрудники Тулейнского университета Санту Бисвас и Мэтью М. Монтемор провели детальное компьютерное моделирование, чтобы понять, как молекулы кислорода взаимодействуют с поверхностью золота. Ученые сравнили два основных типа атомных структур: "реконструированные" и "нереконструированные" поверхности. Было доказано, что природная способность золота к перестройке атомов играет кл ...>>

Смарфон Realme 16T 5G 20.06.2026

В сегменте доступных смартфонов с акцентом на длительную работу без подзарядки компания Realme представила интересную новинку - модель Realme 16T 5G. Главным преимуществом устройства стала по-настоящему впечатляющая батарея емкостью 8000 мАч, которая способна обеспечить до трех дней автономной работы при умеренном использовании. При этом инженерам удалось сохранить относительно компактный корпус толщиной менее 9 мм и вес всего 224 грамма, что делает смартфон удобным для повседневного ношения несмотря на внушительный аккумулятор. Смартфон оснащен большим 6,8-дюймовым LCD-дисплеем с высокой частотой обновления 144 Гц и пиковой яркостью до 1200 нит. Такое сочетание обеспечивает плавную картинку в динамичных сценах и комфортное восприятие контента даже под прямыми солнечными лучами. За производительность отвечает энергоэффективный процессор MediaTek Dimensity 6300, дополненный оперативной памятью LPDDR4X и накопителем UFS 2.2. Для эффективного отвода тепла во время продолжительных нагру ...>>

Проблема набора веса после 40 19.06.2026

С возрастом многие люди замечают, что поддерживать привычный вес становится все сложнее, даже если рацион и уровень активности существенно не меняются. Ученые из Каролинского института в Швеции раскрыли одну из ключевых биологических причин этого явления. Они показали, что с годами в жировой ткани замедляется процесс обновления липидов, из-за чего организм постепенно накапливает жир. Это естественное возрастное изменение объясняет, почему после 40 лет тело начинает "работать" иначе, способствуя набору веса. В долгосрочном исследовании специалисты наблюдали за жировой тканью 54 мужчин и женщин на протяжении в среднем 13 лет. Независимо от того, набирали участники вес или, наоборот, худели, у всех без исключения скорость липидного обмена в жировых клетках заметно снижалась. Жир в клетках обновляется все медленнее, и этот процесс происходит автоматически с течением времени. Те, кто не компенсировал замедление уменьшением калорийности питания, в среднем набирали около 20% от исходного в ...>>

Носимый ультразвуковой пластырь UPatch для мониторинга беременности 19.06.2026

Беременность - один из самых ответственных периодов в жизни женщины, когда выявление любых отклонений может сыграть решающую роль в здоровье матери и ребенка. Современные методы мониторинга, такие как периодическое ультразвуковое исследование и кардиотокография, имеют серьезные ограничения: они дают лишь кратковременные снимки состояния и часто сопровождаются ложными тревогами. Ученые предложили инновационное решение в виде носимого ультразвукового пластыря, который способен вести непрерывное наблюдение за плодом прямо в утробе матери. Эта технология, получившая название UPatch, открывает новые возможности для раннего обнаружения осложнений и более полного понимания развития ребенка. Разработка UPatch представляет собой первый в своем роде мягкий носимый ультразвуковой датчик, способный в реальном времени фиксировать анатомические структуры плода, кровоток в сосудах и работу пуповины. Устройство компенсирует движения плода и слабые сигналы из глубоких тканей благодаря специальным ал ...>>

Планшет-бумбокс Lenovo Tab Plus Gen 2 18.06.2026

Компания Lenovo представила Tab Plus Gen 2 - обновленную версию популярной модели 2024 года. Новинка получила более крупный дисплей, усиленную аудиосистему и современное программное обеспечение, что делает ее привлекательным выбором для тех, кто любит смотреть видео, слушать музыку и работать в мобильном формате. Устройство сочетает в себе возможности планшета и портативной колонки, подчеркивая акцент на развлечениях. Одним из главных улучшений стал экран, диагональ которого выросла с 11,5 до 12,1 дюйма. Это LCD-панель с высоким разрешением 2560 х 1600 пикселей (2,5K), частотой обновления 120 Гц, поддержкой Dolby Vision и HDR10. В режиме высокой яркости дисплей способен достигать 800 нит, что обеспечивает комфортное восприятие контента даже в хорошо освещенных помещениях. Благодаря этим характеристикам изображение становится более детализированным и плавным. Особое внимание производитель уделил звуку. Аудиосистема планшета теперь включает девять динамиков JBL с поддержкой Dolby A ...>>

Случайная новость из Архива Камера со скоростью 2 миллиарда кадров в секунду 22.10.2025 Американский ученый Брайан Хайдет продемонстрировал устройство, способное снимать луч лазера с невероятной скоростью - до двух миллиардов кадров в секунду. Это открывает новые возможности для изучения динамики света и его взаимодействия с окружающими объектами. Хайдет объясняет, что его камера - усовершенствованная версия предыдущей модели, фиксировавшей до миллиарда кадров в секунду, однако снимающей только один пиксель за раз. Несмотря на кажущуюся простоту, устройство объединяет несколько элементов: зеркало на карданном подвесе, две трубки, простую линзу, световой датчик и программный код на Python, который связывает все компоненты и управляет их работой. Камера, направленная на лазерную указку, способна фиксировать движение света с частотой два миллиарда кадров в секунду. С помощью зеркал луч лазера демонстрирует плавное движение с различной скоростью, зависящей от положения камеры относительно источника света. По словам Хайдета, свет перемещается примерно на 15 сантиметров за каждый кадр, и эта скорость всегда остается постоянной в любой системе отсчета, так как она является предельной во Вселенной. На первый взгляд может показаться, что создать традиционную камеру с такой частотой кадров возможно. Однако Хайдет подчеркивает, что это невозможно реализовать с обычными инструментами даже в домашних условиях. Решение ученого заключается в том, чтобы снимать по одному пикселю за раз, а затем объединять эти кадры в воспроизводимое видео, создавая иллюзию непрерывного движения. По его словам, если синхронизировать множество отдельных видеороликов, снятых по одному пикселю, и соединить их, получается полноценное видео, демонстрирующее движение лазерного луча. Такой подход позволяет обойти физические ограничения традиционных камер и получить детальное представление о динамике света на субнаносекундном уровне. Это открытие не только демонстрирует инженерную смекалку и мастерство Хайдета, но и поднимает новые вопросы о способах изучения света и его взаимодействия с материалами. Возможность визуализировать движение фотонов в реальном времени может оказать влияние на развитие оптики, физики и даже технологий обработки информации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026