اختراع دستگاه جدید برای ثبت اطلاعات dna در مدت بسیار کوتاه

اختراع دستگاه جدید برای ثبت اطلاعات DNA در مدت بسیار کوتاه

http://bmeng.ir/wp-content/uploads/DNA-620x158.jpg


محققان در مرکز تحقیقات دانشگاه واشنگتن موفق به ساخت دستگاه جدیدی شدند که اطلاعات ژنتیکی کامل بیمار را در مدت چند دقیقه از نمونه‌ی سیال از بدن وی استخراج می‌کند.با برداشتن بخشی از بزاق دهان، ظرف چند دقیقه اطلاعات کامل ژنتیکی DNA برای تجزیه و تحلیل و تعیین توالی ژنوم توسط این دستگاه جدید به دست می‌آید.

http://bmeng.ir/wp-content/uploads/7030_607.jpg

مهندسین دانشگاه واشنگتن دستگاه جدیدی ساخته‌اند که می‌تواند از نمونه‌های مایع، DNA انسان را به روشی ساده‌تر، کاراتر و سازگارتر با محیط زیست استخراج کند.این دستگاه راه ساده‌تری برای جداسازی DNA از نمونه‌های مایع مثل بزاق دهان انسان در اختیار بیمارستان‌ها و مراکز تحقیقاتی قرار می‌دهد که در آن با تعیین توالی ژنوم به تشخیص بیماری و یا تحقیقات پزشکی قانونی کمک خواهد کرد.هیون چونگ، سرپرست این تیم تحقیقاتی گفت: «استخراج DNA بسیار کار دشوار و پیچیده‌ای است. درست مثل جمع‌آوری موی انسان به وسیله‌ی جرثقیل.»هدف از این تکنولوژی روشن ساختن این موانع است. این کیت کوچک جعبه مانند در حال حاضر در دست تولید است و در بیمارستان ها و کلینیک‌ها توزیع می‌شود. این سازنده‌ی کره‌ای قراردادهای بسیاری را با شرکت‌های خارجی امضا کرده است.جدا کردن DNA از مایعات بدنی پروسه‌ای طاقت‌فرسا است که دانشمندان را در این مسیر برای تعیین توالی ژنوم‌ها و به خصوص پیشگیری از بیماری و درمان آن دچار دردسر می‌کند. ارزش بازاری برای آماده‌سازی DNA به تنهایی در هر سال ۳ میلیارد دلار است.روش‌های مرسوم از یک سانتریفیوژ برای چرخش و جداسازی مولکول‌های DNA از مایعات بدنی با یک میکروفیلتر استفاده می‌کند، اما این فرآیند برای تکمیل شدن ۲۰ تا ۳۰ دقیقه زمان لازم دارد و ممکن است بیش از حد مواد شیمیایی نیاز داشته باشد.

http://bmeng.ir/wp-content/uploads/7032_805.jpg
مهندسین پروب‌های میکروسکوپی طراحی کردند که در یک نمونه مایع بدنی _مثل بزاق، خلط و یا خون_ غوطه‌ور شده و سپس یک میدان الکتریکی در داخل مایع به کار می‌گیرند. این میدان ذرات را در اطراف سطح پروب متمرکز می‌کند. ذرات بزرگتر به تیزی برخورد کرده و منحرف می‌شوند، در حالی که مولکول‌های هم سایز مولکول DNA به پروب برخورد کرده و در سطح آن گیر می‌افتند. حدود ۲ الی ۳ دقیقه زمان برای جداسازی و تصفیه‌ی DNA با این تکنولوژی لازم است. که در مقایسه با روش قبل بسیار زمان کمتری لازم است و به مراتب بهتر است.چونگ می‌گوید: «این روند ساده همه‌ی مراحل روش‌های قبل را حذف می‌کند.»این دستگاه پرتابل می‌تواند چهار نمونه مایعات انسانی را همزمان تمیز کند، اما این فناوری قابلیت آن را دارد که تقویت شود به طوری که ۹۶ نمونه را به طور همزمان آماده کند که برای مقیاس‌های بزرگ استاندارد است.پروب‌های کوچک به نام‌های میکروتیپ و نانوتیپ در این مرکز تحقیقاتی طراحی و ساخته شدند. چانگ می‌گوید: «تولید یک میلیون تیپ در سال در این مرکز امکان‌پذیر است.»مهندسان در آزمایشگاه چانگ با استفاده از همان تکنولوژی، ابزاری در ابعاد مداد تولید کردند که می‌تواند با بیمار به خانه ی وی حمل شود. بیماران می توانند آب دهان خود را در دهانشان جمع کنند، پس از آن DNA خود را پردازش کرده و برای تجزیه و تحلیل به بیمارستان ها و آزمایشگاه‌ها بفرستند. این امر می‌تواند به عنوان تلاشی برای پیشرفت در جهت توالی ژنوم‌های هر فرد در پیشگیری از بیماری و یا درمان آن مفید باشد.بازار فروش برای این دستگاه هنوز به خوبی رشد نکرده است، اما تیم چانگ برای این مساله کاملا آماده است. در همین حال ابزارهای بزرگتر برای تجاری‌سازی مناسب هستند و سازندگان آن شروع به توزیع آن ها کرده‌اند.مرکز تحقیقات در سال ۲۰۰۸ هزینه ی ۵۰۰۰۰ دلار برای تحقیقات اولیه در نظر گرفت و پس از آن بنیاد ملی علوم و موسسه ملی بهداشت آمریکا حدود ۲ میلیون دلار به این تحقیقات اختصاص داد.
منبع : هیتنا

منبع : http://bmeng.ir/%D8%A7%D8%AE%D8%AA%D...%AA-dna-%D8%AF