Миниатюрное устройство для чтения генома

13.02.2018

Молекулярные биологи из Ноттингемского университета (Великобритания) и Калифорнийского университета в Санта-Крузе создали секвенатор - аппарат для анализа последовательностей ДНК - размером с обычный телефон. Он "читает" более длинные фрагменты генома, чем ряд существующих полноразмерных секвенаторов, за счет чего собирать полную последовательность ДНК из кусочков становится проще. Разработчики надеются, что их прибор будут использовать не только в научных лабораториях, но и в больницах.

В основе устройства лежит принцип нанопорового секвенирования. Молекула ДНК при этом проходит через отверстие крайне малого диаметра - нанопору. Преодолевая ее, каждый тип "строительных блоков" ДНК, нуклеотидов (а всего таких типа 4), генерирует свой уникальный электрический сигнал. Так и определяется последовательность нуклеотидов в молекуле. Утверждается, что это происходит с точностью 99,5 процентов.

Главные достоинства нового секвенатора - это его размер, а также длина участков ДНК, которые он способен "прочесть". Устройство умещается в ладонь, что делает его переносным и позволяет использовать практически везде. По словам одного из авторов работы, его уже применяли в Африке во время эпидемии лихорадки Эбола. А тот факт, что анализируемые им фрагменты ДНК особенно длинные, позволяет с большей легкостью собирать геном воедино.

Дело в том, что в ДНК практически любого организма содержит в себе множество коротких практически идентичных участков. Понять, какой из них в каком месте целой молекулы находится, весьма непросто. А секвенирование его с соседними нуклеотидами, которые уже будут отличаться от повторов, позволяет расставить повторяющиеся участки в нужном для понимания строения генома порядке. За счет этого нанопоровое секвенирование дает возможность изучать фрагменты ДНК, ранее практически не поддававшиеся этому. В их число входят теломеры - концевые участки хромосом, не несущие информации о белках, но защищающих хромосомы от укорачивания.

Стоимость и сложность секвенирования геномов постоянно снижаются. Если всего десять лет назад эта процедура была финансово доступна далеко не всем и могла проводиться только в хорошо оборудованных лабораториях, то с появлением устройств, подобных описанному, секвенирование вскорости может стать доступным и в обычных больницах.

<< Назад: Телепортация солнечной энергии 13.02.2018

>> Вперед: Никотин из электронных сигарет вносит мутации в ДНК 12.02.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Хорошо управляемые луга могут компенсировать выбросы от скота 15.02.2026

Животноводство, особенно разведение крупного рогатого скота, часто обвиняют в значительном вкладе в глобальное потепление из-за мощного парникового газа - метана, который выделяется при пищеварении у жвачных животных. Это вызывает острые политические споры и призывы к сокращению потребления мяса. Однако ученые напоминают, что полная картина климатического воздействия отрасли не ограничивается только выбросами от животных: огромную роль играет окружающая экосистема - пастбища, почва и растительность, которые способны активно поглощать углекислый газ из атмосферы. Исследователи из Университета Небраски-Линкольна решили глубже изучить этот баланс. Группа под руководством профессора Галена Эриксона сосредоточилась на том, как правильно организованные пастбища накапливают углерод в растениях и грунте благодаря естественным процессам, стимулируемым выпасом скота. Ученые подчеркивают, что при достаточном уровне осадков и грамотном управлении такие луга превращаются в мощные природные погло ...>>

NASA тестирует инновационную технологию крыла 15.02.2026

Коммерческая авиация ежегодно расходует колоссальные объемы керосина, что сказывается не только на бюджете авиакомпаний, но и на состоянии окружающей среды. В 2024 году глобальные затраты на авиационное топливо достигли 291 миллиарда долларов, и эта сумма продолжает расти. Чтобы справиться с этими вызовами, NASA активно работает над технологиями, способными заметно повысить аэродинамическую эффективность самолетов. Одним из самых перспективных направлений стало создание специальной конструкции крыла, которая максимизирует естественный ламинарный поток воздуха и минимизирует сопротивление. В январе 2026 года специалисты NASA Armstrong Flight Research Center успешно провели важный этап наземных испытаний концепции Crossflow Attenuated Natural Laminar Flow (CATNLF). Для эксперимента под фюзеляж исследовательского самолета F-15B закрепили вертикально ориентированную масштабную модель высотой около 0,9 м (3 фута), напоминающую узкий киль. Такая компоновка позволила подвергнуть прототип р ...>>

Забота о внуках очень полезна для здоровья мозга 14.02.2026

Общение между поколениями приносит радость всей семье, но мало кто задумывается, насколько активно бабушки и дедушки, заботящиеся о внуках, поддерживают свою умственную форму. Регулярное взаимодействие с детьми стимулирует мозг пожилых людей, помогая сохранять память, скорость мышления и общую когнитивную активность. Новые научные данные подтверждают, что такая добровольная помощь не только важна для общества, но и может замедлять возрастные изменения в мозге. Исследователи из Тилбургского университета в Нидерландах провели анализ, чтобы понять, приносит ли уход за внуками реальную пользу здоровью пожилых людей. Ведущий автор работы Флавия Черечес отметила, что многие бабушки и дедушки регулярно присматривают за детьми, и оставался открытым вопрос, насколько это положительно сказывается на их собственном благополучии, особенно в плане когнитивных функций. Ученые поставили цель выяснить, способен ли регулярный уход за внуками замедлить снижение памяти и других умственных способ ...>>

Оптические системы сортировки и AI для черники и фруктов 14.02.2026

Каждый год потребители ожидают увидеть на прилавках свежие, ровные по размеру и цвету ягоды черники без признаков порчи или обезвоживания, при этом производители стремятся минимизировать потери и сохранить естественную привлекательность продукта. В эпоху растущих требований к качеству и дефицита квалифицированной рабочей силы традиционные методы сортировки фруктов уже не всегда справляются с задачей. Именно поэтому компании активно внедряют оптические сканеры в сочетании с искусственным интеллектом, способные анализировать ягоды с невероятной точностью и скоростью, сохраняя при этом их товарный вид. На выставке Fruit Logistica 2026 в Берлине компания Tomra Food презентовала свои последние достижения в области постуборочной обработки. Центральное место на стенде занимает совершенно новая оптическая сортировочная система, специально разработанная для свежей черники и предназначенная для использования непосредственно в упаковочных цехах. Эта машина охватывает весь путь ягод - от загруз ...>>

Монитор ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3 13.02.2026

Для многих поклонников компьютерных игр выбор монитора - это всегда поиск идеального баланса между потрясающей картинкой, молниеносной скоростью отклика и надежностью в длительных игровых сессиях. Технология QD-OLED уже несколько лет задает высокую планку качества изображения, предлагая глубокий черный цвет, яркие краски и практически мгновенную реакцию пикселей. Однако даже у самых продвинутых панелей оставались слабые места: уязвимость к царапинам, цветовые искажения под определенными углами и заметное отражение в освещенных помещениях. Компания ASUS решила серьезно улучшить ситуацию и представила третье поколение своего популярного 32-дюймового флагмана - ROG Swift OLED PG32UCDM Gen 3. В основе новинки лежит современная 32-дюймовая QD-OLED панель с разрешением 4K (3840 x 2160 пикселей), которая обеспечивает невероятную детализацию и точность цветопередачи. Частота обновления достигает 240 Гц, что делает картинку исключительно плавной даже в самых динамичных сценах шутеров или ...>>

Случайная новость из Архива Батарея Svolt Dragon Armor 3.0 01.02.2026 Безопасность тяговых аккумуляторов остается одним из главных препятствий на пути массового распространения электромобилей. Тепловой разгон, когда ячейка перегревается и начинается неконтролируемое горение, до сих пор вызывает серьезные опасения у водителей и производителей. Китайская компания Svolt сделала важный шаг вперед, представив батарею Dragon Armor 3.0, в которой впервые в отрасли реализована концепция физического разделения "огня и электричества". Это решение позволяет радикально снизить риск для людей в салоне даже в экстремальных аварийных ситуациях. Ключевая инновация заключается в принципиально новой компоновке. Положительный и отрицательный терминалы, через которые протекает электрический ток, размещены на одной стороне элемента, тогда как каналы для аварийного сброса давления и отвода пламени выведены на противоположную сторону. Благодаря такому разделению во время теплового разгона горячие газы и открытое пламя устремляются строго вниз - под днище автомобиля, а не в сторону пассажирского отсека. Как подчеркивают разработчики Svolt, это обеспечивает реальную физическую изоляцию электрической цепи от огненного потока. Dragon Armor 3.0 стала первой в мире батареей, которая одновременно совместима с квадратными ячейками, технологиями интеграции CTC и CTB (когда элементы напрямую соединяются с кузовом автомобиля) и продвинутой системой управления температурой. За счет увеличения высоты каждой ячейки на 5 мм общая энергоемкость батареи выросла на 7-10 %, что позволило сохранить высокую плотность энергии без ущерба для безопасности и компактности конструкции. Верхняя часть аккумуляторного блока специально усилена, чтобы выдерживать экстремальные механические нагрузки при ударах и столкновениях. Нижняя же зона спроектирована так, чтобы эффективно сбрасывать избыточное давление и одновременно создавать дополнительный буферный объем для поглощения энергии при аварии. Такая двухуровневая защита делает батарею заметно более устойчивой к внешним повреждениям, что особенно важно для автомобилей с низким клиренсом. В конструкции применена гибридная твердо-жидкостная технология, которая дает сразу несколько преимуществ. Самонагревание батареи в холодных условиях улучшено до 8 градусов в минуту, время буферной безопасности увеличено на 10 %, а вероятность возникновения теплового разгона снижена на 25 %. Эти показатели делают Dragon Armor 3.0 одной из самых надежных батарей в плане устойчивости к температурным стрессам и цепным реакциям. Батарея уже готова к серийному производству и предлагается в двух основных вариантах. Версия емкостью 86 кВтч предназначена для гибридных автомобилей: она увеличивает срок службы более чем на 10 % и обеспечивает пробег на чистом электричестве свыше 400 км. Более крупный аккумулятор на 115 кВтч ориентирован на полностью электрические модели, где требуется максимальный запас хода.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026