Polskie "laboratorium na chipie" do badania DNA
Polscy naukowcy zaprezentowali tanie,
miniaturowe, nowoczesne urządzenie, które pozwala na wykrywanie
minimalnych ilości kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA) w
analizowanej próbce o nanolitrowej objętości. Technologia ta daje
szansę na upowszechnienie się badań DNA dzięki niskim kosztom
zakupu analizatora.
Badania polegające na analizie oraz wykrywaniu obecności DNA z wykorzystaniem różnego rodzaju barwników fluorescencyjnych są dziś powszechnie stosowaną metodą analityczną.
Analizy te polegają między innymi na znakowaniu interesującego nas fragmentu kwasu dezoksyrybonukleinowego odpowiednim barwnikiem fluorescencyjnym (fluorochromem), który świeci po wzbudzeniu światłem o dopasowanej do barwnika długości fali. Dzięki temu możliwe jest wykrycie obecności interesującego nas DNA oraz określenie jego stężenia w badanej próbce.
Konwencjonalne urządzenia analityczne są zarówno drogie, jak i duże, co ogranicza możliwość przeprowadzania testów poza specjalistycznym laboratorium.
Naukowcy z Wydziału Elektroniki Mikrosystemów i Fotoniki Politechniki Wrocławskiej oraz z Instytutu Technologii Elektronowej w Warszawie opracowali przenośny układ o charakterze "laboratorium na chipie", który pozwala na wykrywanie bardzo małych ilości DNA w minimalnej (niemal niewidocznej "gołym" okiem) objętości analizowanej próbki.
Urządzenie działa podobnie jak handlowo dostępne odpowiedniki, z tą zasadniczą różnicą, że całość jest wielokrotnie mniejsza.
Mikrochip składa się z kanału doprowadzającego badaną próbkę do komory, gdzie próbka jest oświetlana światłem laserowym, a generowane ewentualne świecenie fluorescencyjne barwnika połączonego z DNA, wykrywane jest, w tym samym miejscu, za pomocą specjalnego miniaturowego spektrometru połączonego z komputerem.
Dzięki zastosowaniu nowoczesnych metod przy budowaniu mikrochipa, możliwe było zmniejszenie wielkości kanału, jakim doprowadzana jest próbka do analizatora, przez co do analiz potrzebna jest 1000- krotnie mniejsza objętości próbki!
Jak zauważają naukowcy, obszar oświetlany przez światło lasera odpowiada objętości 20 pikolitrów próbki, czyli 20 bilionowych części litra.
Skonstruowane urządzenie pozwala na detekcję próbek zawierających od 50 do 100 nanogramów DNA w 1 mililitrze badanej próbki, a poprzez zastosowanie bardziej dokładnego analizatora spektrofotometrycznego możliwe będzie wykrycie nawet 10 nanogramów DNA!