CD-привод как биохимический анализатор

Специалисты из испанского института прикладной молекулярной химии (Institute of Applied Molecular Chemistry), центра нанофотоники Валенсии (Valencia Nanophotonics Technology Center) и университета Валенсии (Universidad Politécnica de Valencia) придумали дешёвый способ, позволяющий превратить обычный CD-привод в универсальную и очень точную биологическую и химическую лабораторию.
Модифицированный CD-привод и специальный диск-детектор. Видны участки с тестовым реагентом (фото с сайта pubs.acs.org).
Модифицированный CD-привод и специальный диск-детектор. Видны участки с тестовым реагентом (фото с сайта pubs.acs.org).
Для проведения химического или биологического анализа по новой системе нужен специально подготовленный компакт-диск и также необходимо небольшое вмешательство в конструкцию CD-привода.

Авторы работы превратили прозрачный CD в био— и химический детектор, внедрив прямо в его поликарбонатную поверхность (с обеих сторон) специальный реагент, составленный из иммуноглобулина и прикреплённых к нему частиц золота либо энзимов. Этот реагент был размещён на нескольких отдельных участках.

Принцип работы системы несложен: при реакции веществ из исследуемого образца с иммуноглобулином возникают продукты, которые так или иначе меняют оптические свойства поверхности в данном месте, что легко замечается модифицированным CD-приводом. Специальная программа анализирует диск и определяет те или иные вещества на его поверхности.

Авторы эксперимента снабдили оптический привод дополнительным линейным фотодиодом и фотосенсором, и ещё — небольшой схемкой, конвертирующей аналоговый сигнал с них в цифровую форму. Эта схема позволяет при быстром вращении диска мгновенно определять на нём рабочие участки с нанесёнными биологическими реагентами и оцифровывать данные только с них, а не с остальной поверхности (что превратило бы результаты анализа в бессмыслицу).

Причём создание на одном диске нескольких участков с различными реагентами позволило детектировать в образце наличие разных веществ. Концентрация этих соединений также легко устанавливается, поскольку она влияет на степень изменения прозрачности диска.

Изобретение испанцев может использоваться как в лабораториях (в качестве системы для дешёвых и быстрых тестов биологических или химических образцов), так и дома, поскольку на основе этого принципа можно создать специальный диск, скажем, для проверки состояния здоровья. Тот же принцип пригодится и для анализа химических загрязнений образцов.

Авторы новации отмечают, что стоимость такой биохимической лаборатории на столе ничтожна, используемая электроника — несложна, но вместе с тем чувствительность этого метода анализа оказалась крайне высока.

Так, для проверки своей идеи испанцы создали из обычного CD диска индикатор загрязнений. Затем на него нанесли тестовый раствор и поместили в дисковод. Через час анализа компьютер определил наличие в предложенном образце трёх вредных веществ: 2,4,5-трихлорфеноксипропионовой кислоты, хлорпирифоса и метолахлора, причём — в концентрации всего от 0,02 до 0,62 микрограмма на литр.

Результаты исследования учёные опубликовали в Analytical Chemistry.

Интересно, что двумя годами ранее группа корейских исследователей уже показывала схожую по принципу действия систему, заточенную под анализ биологических образцов с целью диагностики рака и диабета в домашних условиях.

Кроме того...
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Жители двадцати одного из тридцати трех прибрежных городов оказались перед угрозой затопления мест их...
Викинги носили алые шелка и блестки
Викинги на самом деле одевались намного ярче, чем считается, сообщает РИА "Новости" со ссылкой на интервью...
История изобретения молнии
Как водится, история изобретения "молнии" имеет свою предысторию. И начинается она очень издалека, при самом непосредственном участии...
  • Текущие обсуждения статей
Бионическая рука-протез
Телепортация - фантастика или реальность?
Ученые вывели формулу удачи
Смех не лечит раковых больных
Приливы и отливы вызывают сейсмические колебания
Нью-Йорк и Лос-Анджелес уйдут под воду к 2015-му году
Посмотреть весь форум

  • поиск статей на сайте
Введите фразу, слово или часть слова
Темы этого номера
Шапка-невидимка: из сказок в реальность
Шапка-невидимка: из сказок в реальность Шапка-невидимка: из сказок в реальность
Изготовлено устройство, которое работает как миниатюрная шапка-невидимка в оптическом диапазоне — правда, пока только на одной длине волны и лишь для «плоского света», да и сама «шапка» остается полупрозрачной
Австрийцы соединили два стакана водяным мостиком
Австрийцы соединили два стакана водяным мостиком Австрийцы соединили два стакана водяным мостиком
Под воздействием постоянного тока между двумя соседними стаканами, наполненными водой, возникает довольно устойчивый водяной мостик длиной до двух с половиной сантиметров
Энергию толпы можно использовать
Энергию толпы можно использовать Энергию толпы можно использовать
Студенты Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), США, Джеймс Грахам (James Graham) и Тадеуш Юсчик (Thaddeus Jusczyk) разработали новую технологию
Ферменты вместо чернил
Ферменты вместо чернил Ферменты вместо чернил
Ученые университета Северной Каролины, работающие под руководством Эрика Туна (Eric J. Toone) и Роберта Кларка (Robert L. Clark)
CD-привод как биохимический анализатор
CD-привод как биохимический анализатор CD-привод как биохимический анализатор
Специалисты из испанского института прикладной молекулярной химии (Institute of Applied Molecular Chemistry)
Портативный релаксатор, измеряющий уровень стрессового состояния человека
Портативный релаксатор, измеряющий уровень стрессового состояния человека Портативный релаксатор, измеряющий уровень стрессового состояния человека
Создан портативный релаксатор, который измеряет уровень стрессового состояния человека и помогает побороть его при помощи расслабляющих игр
Создана программа, подверженная оптическим иллюзиям
Создана программа, подверженная оптическим иллюзиям Создана программа, подверженная оптическим иллюзиям
Фон изображения влияет на восприятие человеком его цвета. Так, одинаковые оттенки серого в различном цветовом окружении воспринимаются по-разному
Создан робот для уборки осенних листьев из водостока
Создан робот для уборки осенних листьев из водостока Создан робот для уборки осенних листьев из водостока
Американская корпорация iRobot выпустила робота Looj, который выполняет всего одну специфическую задачу, зато выполняет хорошо. Он чистит водосточные желоба, что идут вдоль крыши дома
Астероид "Апофиз" угрожает Земле
Астероид "Апофиз" угрожает Земле  Астероид
Астероид "Апофиз" вполне может устроить "Армагеддон" - и не только в Голливуде. По прогнозам ученых, это произойдет в 2029 году
Астрономы нашли "зародыши" планет
Астрономы нашли "зародыши" планет Астрономы нашли
Исследовательский коллектив под руководством Элис Квиллин (Alice Quillen) восстановил недостающее звено в теории эволюции планет, разработав метод поиска "зародышей" планет и применив его на практике
Будущие космические корабли НАСА будут работать на ядерном топливе
Будущие космические корабли НАСА будут работать на ядерном топливе Будущие космические корабли НАСА будут работать на ядерном топливе
По словам инженеров НАСА, будущие космические миссии должны отвечать двум критически важным требованиям, во-первых
Отчего у некоторых людей ноги во сне подёргиваются?
Отчего у некоторых людей ноги во сне подёргиваются? Отчего у некоторых людей ноги во сне подёргиваются?
Установлено, что непроизвольные движения ног во время сна обусловлены генетическими нарушениями, вызывающими снижение содержания железа в организме человека
Культивирование волосковых клеток поможет решить проблему глухоты
Культивирование волосковых клеток поможет решить проблему глухоты Культивирование волосковых клеток поможет решить проблему глухоты
Культивирование волосковых клеток внутреннего уха в лабораторных условиях позволит решить проблему потери слуха различного происхождения
Болезни сердца активизируют защиту организма
Болезни сердца активизируют защиту организма Болезни сердца активизируют защиту организма
Болезни сердца наносят организму не только вред, но и активизируют защитные ресурсы, утверждают медики Бристольского Университета (Bristol University)
Больным анорексией еда кажется безвкусной
Больным анорексией еда кажется безвкусной Больным анорексией еда кажется безвкусной
Анжела Вагнер (Angela Wagner) из школы медицины университета Питтсбурга (University of Pittsburgh) и Уолтер Кайе (Walter Kaye)
Неандертальцы побывали в Сибири
Неандертальцы побывали в Сибири Неандертальцы побывали в Сибири
Территория, на которой обитали неандертальцы, была значительно шире, чем предполагалось раньше
Обнаружено рисовое поле каменного века
Обнаружено рисовое поле каменного века Обнаружено рисовое поле каменного века
Исследователи из коллектива под руководством Чен Цзуна (Cheng Zong), доктора биологии из университета Дарема (Durham University), сообщили об открытии самого древнего рисового поля
В Перу обнаружили малоизвестное племя
В Перу обнаружили малоизвестное племя В Перу обнаружили малоизвестное племя
Борцы за сохранение окружающей среды сфотографировали в районе Амазонки в Перу малоизвестное кочующее племя
Великобритания не может оправиться от кислотных дождей
Великобритания не может оправиться от кислотных дождей Великобритания не может оправиться от кислотных дождей
Недавние исследования показывают, что горные районы Великобритании до сих пор не могут полностью восстановиться после кислотных дождей 1970-х и 1980-х годов
Термометр
Термометр Термометр
До изобретения такого обыденного и простого для нашей повседневной жизни измерительного прибора как термометр о тепловом состоянии люди могли судить только по своим непосредственным ощущениям: тепло или прохладно
Комбайн развлечений для одномерных людей
Комбайн развлечений для одномерных людей Комбайн развлечений для одномерных людей
Все чаще технические новинки удовлетворяют не столько реальные потребности, сколько специально культивируемые

 
  • Главные темы / архив
№082текущий номер Технологии
Биоклиматическое здание
    

    

    

    

    

 
  • Человек
  • Планета Земля
  • История изобретений
  • ТермометрТермометр
    До изобретения такого обыденного и простого для нашей повседневной жизни измерительного прибора как термометр о тепловом состоянии люди могли судить только по своим непосредственным ощущениям: тепло или прохладно
  • Чёрный ящик
  • Воля случая
  • Технологии
  • Шапка-невидимка: из сказок в реальностьШапка-невидимка: из сказок в реальность
    Изготовлено устройство, которое работает как миниатюрная шапка-невидимка в оптическом диапазоне — правда, пока только на одной длине волны и лишь для «плоского света», да и сама «шапка» остается полупрозрачной
  • Австрийцы соединили два стакана водяным мостикомАвстрийцы соединили два стакана водяным мостиком
    Под воздействием постоянного тока между двумя соседними стаканами, наполненными водой, возникает довольно устойчивый водяной мостик длиной до двух с половиной сантиметров
  • Энергию толпы можно использоватьЭнергию толпы можно использовать
    Студенты Массачусетского технологического института (Massachusetts Institute of Technology), США, Джеймс Грахам (James Graham) и Тадеуш Юсчик (Thaddeus Jusczyk) разработали новую технологию
  • Ферменты вместо чернилФерменты вместо чернил
    Ученые университета Северной Каролины, работающие под руководством Эрика Туна (Eric J. Toone) и Роберта Кларка (Robert L. Clark)
  • Техника
  • Космос
038