Эксπир
Регистрация / Вход

Диагностика ДНК-биочипов при помощи терагерцового излучения

Стадии проекта
Предложение принято
Конкурс завершен
Проект закончен
Проект
02.512.11.2068
Организация
ИЯФ СО РАН
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
4,5 млн
Внебюджетные средства
1 млн

Работы должны проводиться в рамках критической технологии «Технологии биоинженерии». Работы должны соответствовать по предполагаемому исполнению лучшим мировым стандартам. Создаваемый научно-технический задел должен обеспечивать в будущем проведение опытно-конструкторских и технологических работ на конкурентном уровне. Результаты работ должны способствовать дальнейшему инновационному развитию российских технологий в данном приоритетном направлении Программы.

Соисполнители

Организация
ИЦиГ СО РАН
Организация
ИХКГ СО РАН

Этапы проекта

1
27.02.2007 - 30.04.2007
1. Проведен анализ научно-технической литературы
2. Разработаны рабочие гипотезы, обоснованы допущения.
3. Разработана общая методика проведения исследований.
4. Модернизирована станции исследования химико-физических и биологических свойств продуктов воздействия терагерцового излучения на вещества и материалы для проведения работ с биочипами.
5. Оптимизированы параметры излучения и другие условия абляции.
6. Изготовлены биочипы - отработаны условия нанесения и иммобилизации олигонуклеотидных проб на мембрану.
7. Составлен промежуточный отчет.
Развернуть
2
01.05.2007 - 30.09.2007
ЭТАП 2. ЭКСПЕРИМЕНТЫ ПО ИССЛЕДОВАНИЮ БИОЧИПОВ

1. С помощью диффузионного спектрометра аэрозолей (ДСА) регистрировалось начало абляции, контролировалась концентрация молекул целевой ДНК в аэрозольной фазе. Для этой цели ДСА был прокалиброван.
2. Проведен анализ биочипов стандартным, рекомендуемым изготовителями методом, путем детекции флюоресцентного сигнала гибридизованного образца. Получено подтверждение гибридизации целевой ДНК на биочипе.
3. Проведена мягкая абляция целевой ДНК гибридизованной на поверхности биочипа без и с использованием диафрагмы для сканирования отдельных сегментов биочипа.
4. Результаты эксперимента по абляции сопоставлены с результатами анализа биочипов с помощью детекции флюоресцентного сигнала. Проведен анализ последовательности ДНК снятой с поверхности биочипа с помощью мягкой неразрушающей абляции целевой ДНК.
5. В результате обработки данных установлено, что разработанный в ходе выполнения настоящего государственного контракта метод снятия целевой ДНК с поверхности биочипа путем мягкой неразрушающей абляции с использованием терагерцового излучения новосибирского лазера на свободных электронах применим для снятия целевых ДНК с микроячеек биочипов.
6. Проведены дополнительные эксперименты по отработке технологии элюции целевой ДНК с нитроцеллюлозного фильтра.
7. Результаты работы доложены на двух международных конференциях. Проведены патентные исследования, подана заявка на получение патента на изобретение.
Развернуть
3
01.10.2007 - 31.10.2007
АННОТАЦИЯ

1. Подведены итоги предыдущих этапов работ. Дана оценка полноты решения задач и эффективности полученных результатов в сравнении с современным научно-техническим уровнем. Заложена научная основа технологии стандартизации производства биочипов методом неразрушающей мягкой абляции:
• Доказана возможность десорбции гибридизованных целевых ДНК с поверхности биочипа методом мягкой неразрушающей абляции под действием терагецового излучения Новосибиского лазера на свободных электронах.
• Показана возможность мягкой неразрушающей абляции целевой ДНК с микроячеек биочипа. Доказательством чему служит полная идентичность последовательности нуклеотидов исходной целевой ДНК и аблированного после гибридизации олигонуклеотида.
• Метод легко распространим на ДНК гораздо больших размеров, что показано при выполнении первого этапа.
2. Проведена оценка возможности создания конкурентоспособной продукции и услуг и разработаны рекомендации по использованию результатов проведенных НИР. Открытое авторами явление мягкой неразрушающей абляции позволило поставить задачу разрушения ДНК/ДНК и ДНК/РНК гибридных комплексов на поверхности биочипов и разработки методов прямого анализа целевых ДНК. В результате выполнения данного проекта разработан принципиально новый метод анализа гибридизованных на биочип последовательностей, основанный на этом явлении. Разработанная технология не имеет аналогов в мире. В результате выполнения данного проекта создан научно-технический задел по разработке методики анализа достоверности результатов применения биочипов.
3. Сформулированы требования для технического задания на НИР по использованию ближнепольной микроскопии для исследования биочипов сверхвысокой плотности. Соединение возможности ближнепольной терагерцовой микроскопии и технологии десорбции целевых ДНК с поверхности биочипов высокой плотности, наиболее распространенных в мировой практике, позволит проанализировать работу биочипов высокой плотности на стандартных смесях ДНК и выработать рекомендации по улучшению технологии производства и применения биочипов в клинической практике и научных исследованиях.
Развернуть

Программа

Программа "Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2013 годы"

Программное мероприятие

1.2 Проведение проблемно-ориентированных поисковых исследований и создание научно-технического задела по технологиям в области наук о жизни
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Технологии биоинженерии» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
49
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
48
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Биомедицинские и ветеринарные технологии жизнеобеспечения и защиты человека и животных»
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
136
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области живых систем по критической технологии «Геномные и посттеномные технологии создания лекарственных средств» (мероприятие 1.2 Программы)
Продолжительность работ
2007, 8 мес.
Бюджетные средства
72 млн
Количество заявок
43
Тема
Работы по проведению проблемно-ориентированных поисковых исследований и созданию научно-технического задела в области индустрии наносистем и материалов по критической технологии «Нанотехнологии и наноматериалы» (мероприятие1.3 Программы)
Продолжительность работ
2007, 7 мес.
Бюджетные средства
92 млн
Количество заявок
241