ЧИП-методика
Страница 2

Не будем пока думать о синтезе 256-ти олигонуклеотидов. Все-таки, их будет делать машина. Но 256 раз повторять опыты по гибридизации! Со всеми необходимыми промывками и контролями. Здесь крайне нужна автоматизация. А раз так, то соответствующий прибор должен появиться на рынке научной аппаратуры. И он появляется.

Представьте себе настольный прибор, ненамного больше обычного телевизора. На массивной, строго горизонтально установленной стальной плите имеется гнездо для точной фиксации некой «плашки». Последняя представляет собой прямоугольную пластинку из плексигласа размером 95 х 130 мм. В ней равномерно расположены 24 ряда лунок, по 16 в каждом ряду, вместимостью по 50 микролитров. Ряды и столбцы лунок пронумерованы. В них предварительно заливают по 10 микролитров смеси водного раствора мономеров, которые потом превратятся в пористый полиакриламидный гель, светочувствительный катализатор этого превращения и необходимые нам синтетические олигонуклеотиды. В данном примере 256 различных олигонуклеотидов надо будет внести в 256 лунок — согласно программе, указанной компьютером, который будет управлять всеми дальнейшими манипуляциями прибора.

В другом месте на той же массивной плите с помощью пружинящих упоров в определенные положения могут быть уложены до восьми предметных стекол от микроскопа. Верхняя поверхность этих стекол покрыта гидрофобной пленкой, несущей в себе активные химические вещества, способные под действием ультрафиолетового света связываться с полиакриламидным гелем. Кроме того на этой же пластине имеется два крупных колодца диаметром 2 см. Через один из них по команде от компьютера может прокачиваться дистиллированная вода. Во второй колодец заливают этанол. Наконец, еще в этой же плите проделано отверстие, ведущее в сушильную камеру, находящуюся под плитой.

На нижней поверхности второй массивной плиты, расположенной полуметром выше первой, смонтирована вся подвижная система. Она состоит из двух прецизионных ходовых винтов, вращением которых укрепленная на них «каретка» может быть доставлена в любое место над нижней плитой. Вращением винтов, естественно, тоже управляет компьютер.

На каретке смонтирована вертикальная стальная игла диаметром 0,3 мм с плоским нижним торцом. К ней установлено на стойке стальное кольцо диаметром в 1 мм. Игла может опускаться и подниматься — вместе с кольцом или отдельно от него так, что ее торец пересекает плоскость кольца.

По заданной программе механический привод за 1 секунду переносит иглу и кольцо в положение точно над очередной лункой плашки. Торец иглы во время этого переноса поднимается выше кольца. Затем кольцо мгновенно опускается в лунку. Благодаря малому диаметру кольца жидкость образует в его плоскости устойчивую пленку. Затем, также за 1 секунду, каретка переносит иглу с кольцом в заданное положение над одним из предметных стекол — с точностью в ±10 микрон! Сухой стержень иглы опускается, пронизывает пленку, смачивается и с легким ударом (пружинка!) касается своим торцом стекла. Жидкость с него стряхивается. На поверхности стекла образуется крошечная капля, диаметром 0,3 мм, которая не растекается благодаря гидрофобности покрытия на стекле.

Затем игла и кольцо так же быстро переносятся в положение над колодцем с водой и опускаются в него. Одновременно включается насосик, кольцо и игла энергично споласкиваются. Затем они точно так же переносятся в колодец с этанолом, потом в сушильную камеру . Через примерно 5 секунд после начала серии описанных операций игла и кольцо вновь оказываются уже над другой лункой (согласно программе) и все повторяется снова. Легко подсчитать, что для раскапывания всех наших 256-ти проб потребуется не больше 25-ти минут. Интервалы между каплями на стекле равны 0,2 мм. Таким образом, на площади квадрата со стороной 8 мм разместятся все наши олигонуклеотидные «зонды», как их принято называть. (Если бы их было две тысячи, то пришлось бы занять все восемь предметных стекол, а на раскапывание прибор потратил бы немногим более 3-х часов.)

Страницы: 1 2 3


Естествознание Нового Времени. Научная революция XVII века. Классическая механика и экспериментальное естествознание
Эпоха получившая название «Нового времени», охватывает три столетия – XVII, XVIII и XIX века. В этом периоде основную роль сыграл XVII век – век рождения современной науки, у истоков которой стояли такие выдающиеся ученые, как Галилей и Ньютон. Галилео Галилей заложил основы нового механического естествознания. До него в науке движение ...

Основные идеи и принципы классического естествознания
В изучении развития материи современной наукой сделаны такие серьезные шаги, что сейчас можно с полным правом говорить о превращении идеи развития, эволюции в норму научного мышления для целого ряда областей знания. Термин "эволюция" имеет несколько значений, однако чаще всего он используется как синоним развития. Так, И.И.Шм ...

Значение науки в эпоху нтр. Характерные черты науки
Рассматривая такое многогранное явление, как наука, можно выделить три его функции: отрасль культуры; способ познания мира; специальный институт (в это понятие входит не только высшее учебное заведение, но и научные общества, академии, лаборатории, журналы и т.п.). Как и другим сферам человеческой деятельности, науке присущи специфичес ...