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IBM开发新型纳米测序仪,实现更低成本!

2014/11/27 来源:测序中国
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导读
亚利桑那州立大学的Biodesign研究所和IBM的Thomas J. Watson研究中心的科学家已开发出一种DNA测序的原型设备,能够让全基因组分析成为医学中的日常实践。这个DNA测序设备的制作就像三明治,不过它以高科技的半导体元件来取代肉类和奶酪。


IBM的T.J.Watson研究中心与亚利桑那州立大学(ASU)生物设计研究所合作开发一款新型测序仪,希望让基因组分析成为一种常规实验分析。

亚利桑那州立大学物理学教授Stuart Lindsay说:“我们的目标是,让每个医生的办公室里都有功能完备但廉价、易用的DNA测序设备。”价格廉价测序仪能使基因组测序广泛应用到医疗领域成为现实,将会极大促进个性化医疗时代的发展。目前,个人基因组成本已降低到1000美元。

该测序仪最让人惊讶的是其中的DNA读取装置,比头发丝还要细千倍。实验证明,虽然装置微小,但灵敏读极高,足以准确读取碱基信号。只需要微量DNA样品,就可得到清晰的信号,比当下主流的二代测序技术要更为优越。

这个DNA读取装置就像一个三明治,纳米绝缘膜板中间放置高科技半导体元件。在“三明治”中间有一个孔洞,DNA序列通过这个洞时,碱基信号被转化为电信号便于读取。

“我们的技术是在使用绝缘的薄膜材料制作一个相对较大的孔洞(2nm),使用较大孔洞能让DNA分子有足够的空间通过半导体元件。”Lindsay说。该研究小组的设计方案也使得设备本身能可靠地持续工作几个小时。

之前,也有类似的DNA读取技术,但是DNA通过的孔洞必须手工调整,因此不能用制作计算机芯片的方法来批量制作。该研究小组的设计使得他们的设备能由机器控制批量生产,从而降低制作成本,达到低廉的目的。

由于纳米级的孔径可以真正的做到单分子通过,但需要更精确的校准技术,研究小组也在修改他们的技术用于其他单分子的分析。

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