Анализатор ДНК на базе смартфона

Наталья 20 Декабря в 5:00 1651 0


Анализатор ДНК на базе смартфона
Флуоресцентная микроскопия – это технология позволяющая решать задачи, которые не под силу традиционным световым микроскопам, включая анализ молекул ДНК для диагностики рака, наследственных заболеваний, резистентных инфекций, болезни Альцгеймера и т.д.

Флуоресцентная микроскопия основана на явлении люминесценции (свечения) возбужденных молекул в образце.

С помощью флуоресцентного микроскопа можно видеть разноцветное изображение объекта, который в 100-1000 раз меньше толщины человеческого волоса.

Такое оборудование довольно дорогостоящее, громоздкое и технически сложное, поэтому его в основном применяют в крупных научных лабораториях.

Теперь исследователи из Калифорнийского института наносистем (California NanoSystems Institute) при Университете Калифорнии в Лос-Анджелесе сообщили о возможности получать флуоресцентные микрофотографии молекулы ДНК с помощью легкого и компактного устройства, которое превращает обыкновенный смартфон в продвинутый флуоресцентный микроскоп.

Команда исследователей во главе с руководителем UCLA California NanoSystems профессором Айдоганом Озканом (Aydogan Ozcan), преподавателем электроинжиниринга и биоинжиниринга Школы инжиниринга и прикладных наук имени Генри Самуэли, опубликовала статью о своей разработке в журнале ACS Nano. Господин Озкан одновременно является профессором Медицинского института имени Говарда Хьюза.

Мобильный микроскоп – это недорогое, большей частью отпечатанное на 3D-принтере оптическое устройство, которое использует камеру смартфона для визуализации одиночных элементов молекулы ДНК. Это устройство включает набор недорогих внешних линз, тонкопленочные фильтры и лазерный диод, который возбуждает молекулы ДНК.

Также в комплектацию устройства входит диск с приложением, которое соединяет смартфон с сервером UCLA, измеряющим длину волны отдельных молекул. Приложение передает «сырое» изображение на сервер университета, который мгновенно изменяет длину волны каждого элемента в ДНК. Результаты измерений поступают на смартфон и будут отображены в виде традиционного цветного изображения.

«Возможность переносить эту и другие техники микроскопии на полевые портативные устройства с низкой стоимостью и высокой эффективностью – это множество новых сфер применения с точки зрения медицины и глобального здравоохранения», - заявляет Озкан в своей статье. Профессор говорит, что подобные устройства окажут большое влияние на развитие науки и образования, особенно в развивающихся странах, которым не по карману дорогостоящие флуоресцентные микроскопы. По его словам, это поможет «демократизировать» современные научные инструменты и приборы.

Лаборатория профессора Озкана специализируется на вычислительной визуализации, инновационных сенсорах и диагностических устройствах, мобильных приложениях для здравоохранения и телемедицинских приложениях. Предыдущие работы, проведенные командой Озкана, были посвящены экспресс-анализу образцов пищи на аллергены, а также анализу образцов воды на тяжелые металлы и бактерии, подсчету клеток крови с помощью Google Glass и обработке результатов диагностических тестов. Один из соавторов этих революционных исследований, научный сотрудник UCLA Engineering Кингшан Вей (Qingshan Wei) принимал участие и в последней работе над флуоресцентным микроскопом.

Анализатор ДНК на базе смартфона

Данный проект финансировался за счет премии EAGER Award, полученной от Национального научного фонда (NSF). Лаборатория профессора Озкана получает средства от следующих источников: NSF CBET Division Biophotonics Program, Office of Naval Research, Howard Hughes Medical Institute, Army Research Office (ARO) и ARO Life Sciences Division.
Похожие статьи
  • 15.12.2014 1334 2
    Гибкий пульсоксиметр на органической электронике

    В скором будущем медики и спортсмены получат первый пульсоксиметр на органической электронике, который будет отслеживать пульс и насыщение крови кислородом, как на больничной койке, так и во время интенсивных тренировок. Это станет возможным благодаря работе инженеров из Университета Калифорнии в Бе...

    Новинки
  • 08.12.2014 1223 1
    Одежда будет передавать биомедицинскую информацию своего хозяина

    Научные сотрудники факультета науки и инжиниринга и Центра оптики, фотоники и лазеров Университета Лаваля (Канада) разработали умный текстиль, который может отслеживать и передавать информацию о здоровье своего хозяина по беспроводной связи. Этот технический прорыв был подробно описан в посл...

    Новинки
  • 07.12.2014 2177 24
    Модель для трансплантации лица можно отпечатать на 3D-принтере

    Тщательно проработанный план – это ключ к успешному выполнению самых сложных операций, таких как трансплантация лица. Эта операция представляется особенно сложной, потому что каждый пациент имеет уникальные анатомические особенности, которые вдобавок серьезно изменяются при травме или болезни, из-за...

    Новинки
показать еще
Prev Next