Chip detecteert veranderingen in genen en meldt dit op mobiel

Een team van bio-ingenieurs uit Californië heeft een nieuw apparaat geïntroduceerd waarmee veranderingen in het DNA kunnen worden gedetecteerd. Het apparaat is een grafeen-chip en volgens het hoofd van het onderzoeksproject Ratnesh Lala kan hij nuttig zijn op medisch gebied. Wetenschappers merken op dat de chip helpt bij het opsporen van virussen, bacteriën, kankerachtige tumoren in de vroege stadia van bloedanalyse, enz.

Volgens professor Lal kan de ontdekking van zijn groep een echte doorbraak zijn en in de nabije toekomst op basis van de chip kan het effectieve digitale methoden lijken om verschillende veranderingen in de DNA-keten te detecteren. De unieke ontwikkeling van Californië specialisten kunnen de basis vormen voor de ontwikkeling van biosensoren worden, chips geïmplanteerd in het lichaam en helpt om specifieke veranderingen te identificeren in de DNA, als dergelijke apparaten in staat om alle informatie draadloos te verzenden naar een speciale applicatie op uw smartphone zal zijn.

De grafen-chip is ontworpen om de meest voorkomende vorm van genetische mutatie te detecteren die kanker, diabetes, hart- en vaatziekten, neurodegeneratieve, auto-immuunziekten en ontstekingsprocessen veroorzaakt.

Nu zijn er enkele technologieën die het mogelijk maken om dergelijke ziekten en stoornissen in het lichaam te detecteren die worden veroorzaakt door genetische mutaties, maar alle methoden zijn relatief traag, duur en bovendien vereist het gebruik daarvan omvangrijke apparatuur. De co-auteur van het nieuwe onderzoeksproject merkte op dat het doel van hun team was om een snelle, eenvoudige, goedkope en gemakkelijk te gebruiken methode te ontwikkelen om de ziekte in een vroeg stadium te identificeren. De chip zal, volgens de ontwikkelaars, helpen om omvangrijke apparaten te vervangen en zal in staat zijn sneller te reageren op eventuele veranderingen in het lichaam, evenals met een smartphone werken en onmiddellijk belangrijke informatie aan de arts doorgeven.  

De chip bestaat uit verschillende delen - een DNA-sonde en een grafeen veldeffecttransistor. De sonde is een stuk dubbelstrengig DNA met een sequentie die codeert voor een specifiek type enkel nucleotide polymorfisme. De hoofdtaak van de chip is het vangen van moleculen met een enkele nucleotide verandering en bij het detecteren van dergelijke mutaties, wordt een elektrisch signaal over de probe verzonden.

Specialisten merkten ook op dat de door hen ontwikkelde chip een onderscheidende eigenschap heeft - werk in elektronische vorm vanwege de bevestiging van een DNA-probe aan een grafeentransistor. Volgens de onderzoekers is de nieuwe chip het eerste apparaat dat DNA-nanotechnologie combineert met een hoge resolutie van elektronisch geluid, het apparaat laat duidelijk zien hoe het mogelijk is om DNA uit te voeren met de vervanging van een circuit op een grafeentransistor. Als gevolg van deze benadering is er technologie ontstaan die redelijk geschikt is voor gebruik met draadloze elektronische apparaten om veranderingen in de DNA-keten te detecteren.

Nu staan de wetenschappers voor de taak om de technologie uit te breiden en de mogelijkheid toe te voegen dat de chip via een draadloos netwerk werkt. Het team van professor Lala bereidt zich voor om zijn techniek in klinische omstandigheden te testen, naar hun mening zal de chip een nieuw tijdperk van diagnose en gepersonaliseerde behandeling inleiden.

[1], [2], [3]