Инженеры Массачусетского технологического института (MIT) создали одноразовый датчик ДНК, предназначенный для домашнего использования и диагностики заболеваний вне лабораторий. Стоимость изобретения составляет всего 50 центов ($0,5), что эквивалентно примерно 40 рублям. Новый датчик устойчив к высоким температурам и не требует специального хранения.
Основной принцип работы устройства основан на системе редактирования генов CRISPR-Cas12. Фермент Cas12 разрезает цепь ДНК на специальном электроде, когда обнаруживает специфическую нуклеотидную последовательность, связанную с заболеванием. Электрический сигнал от среза регистрируется с помощью небольшого устройства — потенциостата.
Одной из трудностей предыдущих версий аналогичных тестов было быстрое разрушение покрытия ДНК под воздействием окружающей среды. Для решения этой проблемы разработчики применили недорогое покрытие из поливинилового спирта, надежно защищающее ДНК-материал.
Руководитель исследования, профессор MIT Ариэль Фурст, подчеркнула устойчивость покрытия:
«Покрытие высыхает и создаёт защитный барьер от повреждений, вызванных активными формами кислорода и иными факторами. Это позволяет устройству сохранять стабильные свойства минимум два месяца при температуре до 65°C».
Конструкция теста проста: на пластмассовую основу крепится полоска золота, покрытая тонким слоем ДНК. Покрытие ДНК присоединяется к металлу через молекулу тиола, содержащую атом серы. Перед использованием полимерную плёнку смывают, освобождая рабочую зону датчика.
В ходе экспериментов датчик успешно обнаружил биомаркер рака предстательной железы PCA3 в образцах мочи. Система способна обрабатывать образцы различного происхождения, включая слюну и мазки из носа, и может быть адаптирована для выявления других инфекций, таких как вирус папилломы человека и ВИЧ.
По словам профессора Фурст, данная разработка предназначена для людей с ограниченными ресурсами и доступом к качественной медицинской помощи. Цель команды — предложить доступную и мобильную диагностику, которую можно использовать дома, минуя посещение клиник.
