Kuriama DNR pagrindu veikianti „dirbtinė nosis“

Stenfordo universiteto chemikai paskelbė kuriantys fluorescencinių junginių ir DNR pagrindu veikiančią "dirbtinę nosį".

Jei naujasis metodas pasiteisins, tokio tipo įrenginius dėl palyginti nedidelės jų kainos bus galima naudoti masiškai, detektuojant beveik bet ką - pradedant surūgusiu pienu, baigiant sprogmenimis.

"Prikabindami" fluorescencinių medžiagų junginius prie trumpų DNR molekules formuojančių atkarpų, mokslininkai sugebėjo pagaminti mažyčius jutiklius-molekules, kurie keičia savo spalvą, reaguodami į tam tikrų medžiagų buvimą jų aplinkoje. Jutikliai pagaminti taikant egzistuojančią DNR sintezei naudojamą technologiją, o rezultatus šiuo metu galima stebėti fluorescenciniu mikroskopu.

Spalvos pakitimas naujuosiuose jutikliuose leidžia perduoti daug daugiau informacijos nei tipinių analogiškos paskirties optinių jutiklių atveju, kurie paprastai gali detektuoti tik vieno tam tikro tipo molekules, sako chemijos profesorius Erikas Kulas (Eric Kool). Jo ir bendraautorių publikuotas straipsnis publikuotas internetinėje Vokietijos mokslinio žurnalo "Angewandte Chemie" ("Taikomoji chemija") versijoje. "Mus nustebino stiprūs spalvų pokyčiai. Vienas iš įdomiausių atradimų buvo tai, kad su tuo pačius jutikliu buvo galima atskirti keturių rūšių organinius garus, kadangi juos žymi skirtingos spalvos", sako profesorius.

Universalių "dirbtinės nosies" molekulių paslaptis slypi dvigubos spiralės DNR struktūroje. Įžymioji gyvybės genetinį kodą sauganti molekulė literatūroje dažnai aprašoma savo struktūra primenanti "susuktas kopėčias". Dvi ilgas polimerines grandis sudaro esterinėmis jungtimis sujungtos sacharidų ir fosfatų grandys, o kiekviena "pakopa" susideda iš molekulių - vadinamųjų bazių - porų. Žmogaus DNR bazių yra tik keturios, tačiau skirtingi jų deriniai ilgoje grandinėje koduoja visą genetinę informaciją.

Kulo vadovaujami mokslininkai sukūrė specialius fluorescencinėmis savybėmis pasižyminčius junginius, kuriais yra pakeičiamos DNR bazės. Šiuo metu yra sukurti septyni skirtingi tokie junginiai, su kuriais mokslininkai vykdo tolesnius eksperimentus. Kol kas bandymai atlikti su vienguba spirale. Vienas iš tyrimo autorių Florentas Samainas (Florent Samain), panaudodamas DNR sintezės metodus, sugeneravo visų galimų 2401 būdų, kuriais septynios pakaitinės molekulės gali būti sujungiamos į grandis po keturias, duomenų bazę. Tyrinėtojai išanalizavo visų variantų jautrį keturių tipų visiškai skirtingos struktūros ir elektrinių savybių organiniams garams.

Viena iš medžiagų buvo vandens pagrindu gaminamas herbicidas, kita - moksliniuose tyrimuose ir pramonėje naudojamas tirpiklis, trečia - bakterijoms ir pelėsiams augti trukdantis inhibitorius, o ketvirtoji - įvairių produktų sudedamoji dalis, į kurių tarpą patenka batų polirolis, pesticidai ir kai kurie sprogmenys. Mokslininkai nustatė, jog net keli skirtingi jų sukurti jutikliai sureagavo į visas keturias medžiagas. "Tai mūsų pirmasis mėginimas su garais, ir jis pavyko išties gerai", sako Kulas.

"Vienas iš mūsų ilgalaikių tikslų yra sukurti jutiklių rinkinį, kurių aptinkamų medžiagų diapazonas būtų daug platesnis. Jei viena molekulė gali reaguoti į keturias skirtingas medžiagas, mes galėtumėme sukonstruoti 10, 20 arba 100 jutiklių masyvą, kuris galėtų aptikti labai didelį skaičių skirtingų medžiagų", sako mokslininkas. Toks funkcionalumas praplėstų "dirbtinių nosių" taikymo sritį. Tyrinėtojų fizijoje - nešiojamas jutiklis, kuriame būtų integruotas nebrangus fluorescencinis mikroskopas. Kada toks mikroskopas bus sukurtas kol kas nėra aišku, tačiau Kulas teigia, jog ties jo sukūrimu dirba daugybė kitų laboratorijų. Vienas pavyzdys - vadinamasis "CellScope" – šiuo metu tobulinamas Kalifornijos Berkeley universitete (JAV). Taip pat mokslininkams reikia nustatyti, koks yra jutiklių jautris, t.y. koks yra mažiausias medžiagos kiekis, į kurį jutiklis sureaguoja, taip pat pagaminti pirmuosius praktiniam taikymui tinkamus jutiklio prototipus.

Įdomu tai, kad šiuo metu tobulinamos ir kitokiais principais veikiančios elektroninės nosys - viena jų sukurta Izraelyje ir sugeba aptikti ankstyvąsias vėžio stadijas.


Šiame straipsnyje: dirbtinė nosis

NAUJAUSI KOMENTARAI

SUSIJĘ STRAIPSNIAI

  • Skelbimai
  • Pranešk
    naujieną
  • Portalo
    svečias
  • Klausk
    specialisto
  • Diskusijos
  • Orai
  • TV
    programa
  • Pažintys
  • Žaidimai
  • Horoskopai
  • Naujienlaiskis
  • RSS
  • Facebook
  • Twitter

Galerijos

  • Iš kur atsiranda vorų ir gyvačių baimė?
    Iš kur atsiranda vorų ir gyvačių baimė?

    Vorų ir gyvačių paniškai bijo tikrai ne visi, tačiau tikrai galima sakyti, kad dideliam vorui perropojus ekraną dabar išsigąstų daugelis skaitytojų. Tačiau kodėl taip yra? Kaip išsiaiškinti, ar žmonių vorų ir gyvačių ...

  • Ką NASA darytų galimos apokalipsės atveju?
    Ką NASA darytų galimos apokalipsės atveju?

    JAV Nacionalinės aeronautikos ir kosmoso administracijos (NASA) darbas yra tirti kosmosą ir apie atradimus pranešti visuomenei – net jeigu tas atradimas įspėtų apie artėjančią pasaulio pabaigą. Taip LRT.lt sako NASA „Jet propulsion ...

  • Šiuolaikinis mokslininkas: griūvantys stereotipai ir galia nulemti ateitį
    Šiuolaikinis mokslininkas: griūvantys stereotipai ir galia nulemti ateitį

    Mokslininko portretas dažnai suvokiamas stereotipiškai – tarp knygų ar mėgintuvėlių laboratorijoje užsidaręs fanatikas ir ribotą socialinį gyvenimą gyvenantis intravertas. Pasak Lietuvos mokslo ir verslo atstovų, toks įsivaizdavimas ja...

  • Lietuviai norėtų skaityti daugiau elektroninių knygų, bet jų neranda
    Lietuviai norėtų skaityti daugiau elektroninių knygų, bet jų neranda

    Elektroninių skaityklių privalumus žino visi, tačiau ištikimais jų vartotojais tapę žmonės sutaria: knygų lietuvių kalba pasirinkimas skaitymo mylėtojams – labai mažas. Daug skaitanti Rima Aukštuolytė sako taip pripratusi prie ...

  • „Apple“ kuria pigesnę „iPhone X“ versiją
    „Apple“ kuria pigesnę „iPhone X“ versiją

    Jungtinių Valstijų technologijų milžinė "Apple" kuria pigesnę jubiliejinio išmaniojo telefono "iPhone X" versiją, teigia Japonijos technologijų tinklaraštis "Macotakara". ...

  • Programuotojai – pradinių klasių moksleiviai?
    Programuotojai – pradinių klasių moksleiviai?

    Gyvename technologijų amžiuje. Auga karta, kuri greitai perpranta skaitmeninių įrenginių programas, o valdyti jas išmoksta lengvai ir intuityviai. Ar negalėtume įgimtą vaikų smalsumą nukreipti ne vartojimo, o kūrybos kryptimi? Ar negalėtų j...

  • TKS įgula baigė kibernetinio manipuliatoriaus remonto darbus
    TKS įgula baigė kibernetinio manipuliatoriaus remonto darbus

    Du JAV astronautai penktadienį baigė itin svarbius Tarptautinės kosminės stoties (TKS) kibernetinio manipuliatoriaus remonto darbus, likus mažai laiko iki planuojamo naujos krovininės kapsulės atvykimo lapkričio pradžioje, pranešė NASA. ...

  • Panika: bevielis ryšys tapo nesaugus?
    Panika: bevielis ryšys tapo nesaugus?

    WPA2 protokolas buvo laikomas saugiu beveik 13 metų. Bent jau iki šio savaitgalio, kai šiame protokole buvo atrastos kelios saugumo spragos, dėl kurių programišiai gali stebėti visą informacijos srautą tarp WiFi maršrutizatori...

    1
  • Įspėja: informacija socialiniuose tinkluose gali pakenkti karjerai
    Įspėja: informacija socialiniuose tinkluose gali pakenkti karjerai

    Į pozicijas, kurioms nereikalinga specifinė darbinė patirtis, dažnai aplikuoja šimtai pirmo darbo ieškančių studentų. Visų jų gyvenimo aprašymai atrodo gana panašiai: aktyvi veikla studentų organizacijose, darbas kavinėje...

  • Dirbtinis intelektas: ateityje – milijonai bedarbių ir kastų sistema?
    Dirbtinis intelektas: ateityje – milijonai bedarbių ir kastų sistema?

    „Trumpuoju laikotarpiu visos inovacijos žudo darbo rinką – nauja inovacija reiškia skausmą, chaosą, Laukinių Vakarų etapą“, – konferencijoje „Next Economy“ teigė verslininkas Ilja Laursas. Dirbtinis intelektas...

    4
Daugiau straipsnių