Post #369

ДНК-чипы в России Привет, друзья! Оказывается, в нашей стране создают полный цикл производства ДНК-чипов — устройств, которые позволяют которые позволяют быстро и точно анализировать генетический материал. Проект ведет команда ученых МФТИ. О ходе работ сообщил руководитель проекта Максим Никитин. — ДНК-микрочип — это небольшая пластинка, на поверхности которой расположены миллионы микроскопических ячеек. В каждую из них помещен уникальный фрагмент синтетической ДНК (олигонуклеотид). Эти фрагменты работают как молекулярные «ловушки» или «зонды». При нанесении на чип образца — например, ДНК человека, животного или растения — эти зонды выявляют и связываются с комплементарными участками. Это позволяет «просканировать» организмы на наличие тысяч конкретных генов за один раз. Так можно найти у человека предрасположенность к болезням или у растения — гены урожайности и устойчивости, — пояснил ученый. По словам Максима Никитина, сегодня около 90% рынка таких чипов контролирует американская компания Illumina. Ее технология — отраслевой стандарт. При этом зависимость мировой науки от этих чипов в текущий момент сравнима с зависимостью от операционной системы Windows в 1990-е годы. В ответ на это в МФТИ разрабатывают собственную платформу — MIPT-BeadChip. Ее ключевая особенность — использование микроскопических шариков, на которые нанесены ДНК-зонды. Эти шарики с высокой плотностью размещаются на кремниевой подложке — до 2 миллионов индивидуальных зондов на квадратный сантиметр. Для производства таких чипов, сообщил Максим Никитин, ученые МФТИ создали собственную линейку уникального оборудования. В том числе безмасочный литограф (установка для «рисования» микросхем) с разрешением около 400 нанометров. Также был разработан специальный томограф, который в реальном времени может отслеживать единичные фотоны света внутри живого организма. Например, лабораторной мыши. Вместе с тем, чтобы анализировать данные с чипов исследователи задействовали собственные разработки в сфере создания молекулярных нейронных сетей на основе ДНК. Такие системы состоят из сотен и тысяч олигонуклеотидов (коротких фрагментов ДНК или РНК) и способны распознавать сложные паттерны. Например, изображения или генетическую информацию. По мнению исследователей, отечественные ДНК-чипы — необходимое условие для технологического суверенитета в биотехнологиях. Такие устройства кардинально ускорят разработки в сфере селекции новых видов и позволят быстрее выводить более продуктивные породы скота и устойчивые сорта растений. ДНК-чипы также найдут применение медицине. Например, в сфере диагностики генетических заболеваний и персонализированного лечения. ——— * Заведующий лабораторией нанобиотехнологий, ведущий научный сотрудник Центра геномных технологий и биоинформатики МФТИ. Доклад был представлен на заседании клуба «Разговоры За науку на Климентовском» 11 декабря 2025 года.