Новый диагностический тест дозволит выявлять опасные вирусы за полчаса.
К концу октября, когда число жертв лихорадки Эбола — лишь по официальным данным ВОЗ — превысило 10 тыщ человек, жителей нашей планеты с недоверием на хворь удерживают в аэропортах, а почти все страны обговаривают вопросцы карантина и закрытия границ, южноамериканские биологи представили новейшую технологию экспресс-тестов, способных диагностировать всякую хворь.
Нужно всего лишь напечатать последовательности ДНК на клочках бумаги, лиофилизировать их(высушить с поддержкою заморозки)и беречь при к-тной тмп-ре. При необходимости ДНК «включается», ежели бумагу просто полить водой — как обыденный порошковый суп либо кашу. Тогда, ежели в воды находится страшный патогенный организм(к примеру, фрагмент вирусного РНК Эболы), бумага меняет цвет. Ученые доказали эффективность новейшей технологии, разработав тест на вирус Эбола всего за 12 часов и истратив на нужные мат-лы лишь 21 бакс. Для теста будет нужно полчаса, а обойдется один датчик не дороже нескольких центов.
«Это базисная платформа для новейшего класса исследовательских средств. Ясное и практичное воплощение идей синтетической биологии», — заявил основной изобретатель технологии Джим Коллинз(Jim Collins). Коллинз — один из «первопроходцев» синтетической биологии. Это междисциплинарное научное направление(на стыке генетики, биофизики, эволюционной и молекулярной биологии)ставит целью синтезировать то, чего же нет в природе — собственного рода инженерный подход к органической жизни. Истоки синтетической биологии уходят в 1989 год, когда ученые из Цюриха под управлением Стивена Беннера(Steven Benner)синтезировали ДНК, содержащую две искусственные генетические буквы кроме 4 знаменитых(аденин, цитозин, гуанин и тимин), используемых всеми живыми организмами Земли.
Фото: Harvard's Wyss Institute
Коллинз в 2000 году опубликовал статью с описанием способа творения генетических «микросхем», подобных электронным. Вместе с сотрудниками по Бостонскому вузу он собрал из био деталей обыкновенные генетические устройства — осциллятор и переключатель. Затем группа Коллинза перепрограммировала бактерии, превратив их в клеточных разведчиков и послав собирать данные в пищеварительном тракте животных. Однако до сих пор эти технологии оставались уделом элитных лабораторий, работающих на переднем крае науки. Теперь, схоже, ситуация изменяется. О диагностической «лакмусовой бумажке» Коллинз сказал в журнальчике Cell.
Среди ингредиентов «биохимического супа» — обыкновенные ферменты, нужные микробам, молекулы, служащие топливом хим реакций, аминокислоты и, что главно, рибосомы — громадные молекулярные машинки, считывающие генетический материал и выстраивающие на его базе белки. В водянистой форме эти вещества имеются фактически в каждой био лаборатории. Но лишь Коллинзу пришла в голову мысль засушить их совместно с синтетическими генами.
Принцип работы устройства. Изображение: Wyss Institute
Вся суть в синтетических генах. Вирус, амеба либо иной объект, который требуется диагностировать, связывается со особым генетическим переключателем на датчике, Тот запускает выработку ясной субстанции(к примеру, белка). Цвет и показывает на наличие патогенного мельчайшего организма.
Коллега Коллинза Кит Парди(Keith Pardee)усовершенствовал технологию, разработав генетические переключатели, не дающие бумаге поменять цвет в неимение заблаговременно определенных молекул диагностируемого вещества. Это дозволяет сразу брать пробы на 24 отдельных участка вирусной РНК — никакие природные последовательности ДНК не предоставляют такового охвата. Ученые научили бумагу различать версии заирского(конкретно он привел к теперешней эпидемии)и суданского штамма вируса Эбола всего за 30 минут. Для сопоставления: обычные испытания на антитела проводятся в течение почти всех месяцев и стоят тыщи баксов.
Если разработка печати ДНК-схем будет реализована, стоимость отдельных датчиков не превзойдет нескольких центов. Помимо дешевизны, новенькая разработка различается тем, что не просит особых критерий хранения, заявил Коллинз. Линчон Ю(Lingchong You)из Университета Дьюка считает, что общее создание датчиков организуют с поддержкою роботов, собирающих и печатающих «микросхемы» на бумаге.
Однако тест еще далек до совершенства. Необходимо его доработать, научить принимать бактерии и вирусы по наименьшему количеству молекул, а также понизить возможность ложно-положительных результатов. Только тогда тест придет в соответствие с общепринятыми аспектам современной диагностики.
«Потенциально это большая вещь. Но одно дело — опыты в лаборатории, и совершенно иное — приготовить технологию для работы в настоящих ситуациях. Только при минимизации ложно-положительного срабатывания тест можнож будет применять, не подвергая здоровых жителей нашей планеты риску ложного диагноза, за которым идет пребывание в карантине совместно с больными», — отметила Рут МакНерни(Ruth McNerney)из Лондонского института гигиены и тропической медицины.
Но темпы распространения эпидемии Эболы требуют как можнож быстрее довести новейшую технологию до практического внедрения. Быстрые испытания на пребывание вируса в крови, непременно, повысят эффективность карантинных мероприятий в аэропортах и уверит власти отрешиться от полной изоляции африканских государств, пораженных эпидемией.
Ученые предостерегают, что настолько твердые меры, как надёжная изоляция целых государств, носят не мед, а соц нрав, и сформировывают иррациональный ужас перед всеми выходцами из охваченного эпидемией региона.
Закрытие границ принудит африканцев отыскивать незаконные пути проникания в Европу и Америку(когда их уж точно не будут проверять на вирус). Мало того: замедлится поиск средств борьбы с эпидемией. В 1987 году власти США наложили запрет на заезд всех ВИЧ-инфицированных. В итоге были сорваны главные научные конференции, посвященные СПИДу, так как почти всем их соучастникам теснее поставили этот диагноз.
Ученые боятся, что надёжная изоляция в сочетании с недостающими усилиями по вакцинации народонаселения Западной Африки приведет к тому, что хворь станет эндемичной и законсервируется в регионе на почти все десятилетия. Оградить 3-4 страны от остального мира санитарным кордоном на настолько длинный срок навряд ли вероятно. Поэтому развитым странам остается лишь объединить силы, не скупиться на расходы и как можнож прытче приостановить эпидемию.
Артем Космарский
Новый диагностический тест дозволит выявлять опасные вирусы за полчаса. К концу октября, когда число жертв лихорадки Эбола — лишь по официальным данным ВОЗ — превысило 10 тыщ человек, жителей нашей планеты с недоверием на хворь удерживают в аэропортах, а почти все страны обговаривают вопросцы карантина и закрытия границ, южноамериканские биологи представили новейшую технологию экспресс-тестов, способных диагностировать всякую хворь. Нужно всего лишь напечатать последовательности ДНК на клочках бумаги, лиофилизировать их(высушить с поддержкою заморозки)и беречь при к-тной тмп-ре. При необходимости ДНК «включается», ежели бумагу просто полить водой — как обыденный порошковый суп либо кашу. Тогда, ежели в воды находится страшный патогенный организм(к примеру, фрагмент вирусного РНК Эболы), бумага меняет цвет. Ученые доказали эффективность новейшей технологии, разработав тест на вирус Эбола всего за 12 часов и истратив на нужные мат-лы лишь 21 бакс. Для теста будет нужно полчаса, а обойдется один датчик не дороже нескольких центов. «Это базисная платформа для новейшего класса исследовательских средств. Ясное и практичное воплощение идей синтетической биологии», — заявил основной изобретатель технологии Джим Коллинз(Jim Collins). Коллинз — один из «первопроходцев» синтетической биологии. Это междисциплинарное научное направление(на стыке генетики, биофизики, эволюционной и молекулярной биологии)ставит целью синтезировать то, чего же нет в природе — собственного рода инженерный подход к органической жизни. Истоки синтетической биологии уходят в 1989 год, когда ученые из Цюриха под управлением Стивена Беннера(Steven Benner)синтезировали ДНК, содержащую две искусственные генетические буквы кроме 4 знаменитых(аденин, цитозин, гуанин и тимин), используемых всеми живыми организмами Земли. Фото: Harvard's Wyss Institute Коллинз в 2000 году опубликовал статью с описанием способа творения генетических «микросхем», подобных электронным. Вместе с сотрудниками по Бостонскому вузу он собрал из био деталей обыкновенные генетические устройства — осциллятор и переключатель. Затем группа Коллинза перепрограммировала бактерии, превратив их в клеточных разведчиков и послав собирать данные в пищеварительном тракте животных. Однако до сих пор эти технологии оставались уделом элитных лабораторий, работающих на переднем крае науки. Теперь, схоже, ситуация изменяется. О диагностической «лакмусовой бумажке» Коллинз сказал в журнальчике Cell. Среди ингредиентов «биохимического супа» — обыкновенные ферменты, нужные микробам, молекулы, служащие топливом хим реакций, аминокислоты и, что главно, рибосомы — громадные молекулярные машинки, считывающие генетический материал и выстраивающие на его базе белки. В водянистой форме эти вещества имеются фактически в каждой био лаборатории. Но лишь Коллинзу пришла в голову мысль засушить их совместно с синтетическими генами. Принцип работы устройства. Изображение: Wyss Institute Вся суть в синтетических генах. Вирус, амеба либо иной объект, который требуется диагностировать, связывается со особым генетическим переключателем на датчике, Тот запускает выработку ясной субстанции(к примеру, белка). Цвет и показывает на наличие патогенного мельчайшего организма. Коллега Коллинза Кит Парди(Keith Pardee)усовершенствовал технологию, разработав генетические переключатели, не дающие бумаге поменять цвет в неимение заблаговременно определенных молекул диагностируемого вещества. Это дозволяет сразу брать пробы на 24 отдельных участка вирусной РНК — никакие природные последовательности ДНК не предоставляют такового охвата. Ученые научили бумагу различать версии заирского(конкретно он привел к теперешней эпидемии)и суданского штамма вируса Эбола всего за 30 минут. Для сопоставления: обычные испытания на антитела проводятся в течение почти всех месяцев и стоят тыщи баксов. Если разработка печати ДНК-схем будет реализована, стоимость отдельных датчиков не превзойдет нескольких центов. Помимо дешевизны, новенькая разработка различается тем, что не просит особых критерий хранения, заявил Коллинз. Линчон Ю(Lingchong You)из Университета Дьюка считает, что общее создание датчиков организуют с поддержкою роботов, собирающих и печатающих «микросхемы» на бумаге. Однако тест еще далек до совершенства. Необходимо его доработать, научить принимать бактерии и вирусы по наименьшему количеству молекул, а также понизить возможность ложно-положительных результатов. Только тогда тест придет в соответствие с общепринятыми аспектам современной диагностики. «Потенциально это большая вещь. Но одно дело — опыты в лаборатории, и совершенно иное — приготовить технологию для работы в настоящих ситуациях. Только при минимизации ложно-положительного срабатывания тест можнож будет применять, не подвергая здоровых жителей нашей планеты риску ложного диагноза, за которым идет пребывание в карантине совместно с больными», — отметила Рут МакНерни(Ruth McNerney)из Лондонского института гигиены и тропической медицины. Но темпы распространения эпидемии Эболы требуют как можнож быстрее довести новейшую технологию до практического внедрения. Быстрые испытания на пребывание вируса в крови, непременно, повысят эффективность карантинных мероприятий в аэропортах и уверит власти отрешиться от полной изоляции африканских государств, пораженных эпидемией. Ученые предостерегают, что настолько твердые меры, как надёжная изоляция целых государств, носят не мед, а соц нрав, и сформировывают иррациональный ужас перед всеми выходцами из охваченного эпидемией региона. Закрытие границ принудит африканцев отыскивать незаконные пути проникания в Европу и Америку(когда их уж точно не будут проверять на вирус). Мало того: замедлится поиск средств борьбы с эпидемией. В 1987 году власти США наложили запрет на заезд всех ВИЧ-инфицированных. В итоге были сорваны главные научные конференции, посвященные СПИДу, так как почти всем их соучастникам теснее поставили этот диагноз. Ученые боятся, что надёжная изоляция в сочетании с недостающими усилиями по вакцинации народонаселения Западной Африки приведет к тому, что хворь станет эндемичной и законсервируется в регионе на почти все десятилетия. Оградить 3-4 страны от остального мира санитарным кордоном на настолько длинный срок навряд ли вероятно. Поэтому развитым странам остается лишь объединить силы, не скупиться на расходы и как можнож прытче приостановить эпидемию. Артем Космарский
