Μία νέα φορητή συσκευή ανάλυσης DNA εκτελεί σε πραγματικό χρόνο, έλεγχο των δειγμάτων αίματος που βρέθηκαν στη σκηνή ενός εγκλήματος. Οι ερευνητές του Berkeley, Πανεπιστημίου της Καλιφόρνιας, εφεύραν μία συσκευή, η οποία συνδυάζει την τεχνογνωσία ανίχνευσης μικροϊνών και χημικών, και την τεχνολογία της ηλεκτρονικής και οπτικής σε μια μονάδα μεγέθους χαρτοφύλακα.
"Ενώ προηγούμενες ερευνητικές ομάδες κατασκεύασαν εργαστηριακή τεχνολογία βασισμένη σε τσιπ, καμία από αυτές δεν κατάφερε να δημιουργήσει ένα πλήρες φορητό και επαναφορτιζόμενο σύστημα, που να μπορεί να χρησιμοποιηθεί επιτόπου στη σκηνή του εγκλήματος", δήλωσε ο επικεφαλής της ερευνητικής ομάδας, Richard Mathies.
Η καινούρια συσκευή μπορεί να χρησιμοποιηθεί για ανάλυση STR (short tandem repeat), μία τεχνική που τώρα πια αποτελεί υπόθεση ρουτίνας για τις Εγκληματολογικές Αρχές από τότε που εφαρμόστηκε για 1η φορά, το 1991, αλλά συνήθως, εφαρμόζεται μόνο εντός των εργαστηρίων. Οι ερευνητές πραγματοποίησαν ανάλυση STR σε πραγματικό χρόνο σε μια εικονική σκηνή εγκλήματος που στήθηκε ειδικά γι αυτούς από το γραφείο του Σερίφη της Κομητείας Πάλμ Μπητς (Φλόριντα). Δείγματα κηλίδων αίματος συλλέχθηκαν και η εξαγωγή αποτελεσμάτων ανάλυσης DNA διεξήχθη στον τόπο του εγκλήματος εντός έξι (6) ωρών.
Οι ερευνητές τονίζουν, ωστόσο ότι ενώ το σύστημά τους, που ακόμη δεν είναι διαθέσιμο στο εμπόριο είναι πολύ αξιόλογο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο για την συλλογή προκαταρκτικών στοιχείων στις έρευνες των αστυνομικών αρχών. «Η ειδοποιός διαφορά είναι ότι η αστυνομία μπορεί τώρα να έχει σχεδόν άμεση και ταχύτατη πληροφόρηση σχετικά με την πιθανή ταυτότητα του δράστη. Το γεγονός αυτό, τους δίνει το πλεονέκτημα να βρουν τον δράστη και εγκαίρως, να συλλέξουν αποφασιστικής σημασίας, αποδεικτικά στοιχεία προτού αυτός/ή προλάβει να το σκάσει ή να εξαφανίσει τα ίχνη του/της» εξήγησε ο Richard Mathies.
Αφού λοιπόν ...
συλλέγεται το δείγμα από τον τόπο του εγκλήματος, τα νηματίδια του DNA ευρύνονται και διαχωρίζονται έτσι ώστε να γίνει ανιχνεύσιμη η «υπογραφή». Οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται είναι η αλυσιδωτή αντίδραση πολυμεράσης (PCR – Polymerase Chain Reaction) 160-nanolitre σε συνδυασμό με επαναλαμβανόμενες αλληλουχίες DNA (STR – Short Tandem Repeats). Η διαδικασία λαμβάνει χώρα μέσα σ’ έναν αντιδραστήρα που θερμαίνεται μ’ ένα μικροτσίπ και διαθέτει αισθητήρα με τις βαθμίδες της θερμοκρασίας.
Χρησιμοποιώντας τη συσκευή, οι ερευνητές πέτυχαν την μοριακή ανίχνευση πολλαπλά επαναλαμβανόμενων κομματιών γενετικού υλικού (STR) σε λιγότερο από 2,5 ώρες!
Ο ανιχνευτής DNA έχει διαστάσεις (ΥxΠxΒ): 30x25x10cm και ζυγίζει 10 κιλά. Έχει ισχύ 20 watt και μπορεί να φορτιστεί μέσω της μπαταρίας ενός αυτοκινήτου. «Έτσι, εύκολα μπορεί να μεταφερθεί μέσα σε μια βαλίτσα και να περάσει από τον έλεγχο αποσκευών των αεροπορικών πτήσεων» ανέφερε ο Peng Liu, μέλος της ερευνητικής ομάδας.
Μία από τις μεγαλύτερες προκλήσεις στην σχεδίαση φορητής συσκευής αλληλουχίας DNA είναι ο έλεγχος της ροής των δειγμάτων εντός του συστήματος. Για να ξεπεράσουν αυτή τη δυσκολία, ο Mathies και οι συνεργάτες του, κατασκεύασαν ένα πλαστικό τσιπ πολλαπλών στρωμάτων (multilayer), που περιείχε ένα πολύπλοκο σύστημα από εντυπωμένα κανάλια. Το σύστημα αυτό επινοήθηκε βάσει των τεχνικών που χρησιμοποιήθηκαν για να κατασκευαστούν και τα τσιπ των ηλεκτρονικών υπολογιστών.
Οι περισσότερες Πολιτείες των ΗΠΑ αυτή τη στιγμή, συλλέγουν δείγματα DNA από υπόπτους κατά τη σύλληψή τους. «Συνεπώς, η ταχύτητα στην επιβεβαίωση ταυτότητας των δραστών μέσω της εξέτασης δειγμάτων αίματος DNA στον τόπο του εγκλήματος και στην σύγκρισή τους, με τα αρχεία της βάσης δεδομένων θα μπορούσε να επιταχύνει δραστικά τη σύλληψή τους» είπε ο Mathies.
Η ομάδα του Berkeley κάνει σχέδια για την βελτίωση της ευαισθησίας και απόδοσης του συστήματος μέσω της ενσωμάτωσης κι άλλων διαδικασιών. «Ενσωματώνοντας περισσότερες μονάδες λειτουργίας, θα είναι δυνατό ν’ αναλύονται αρκετά δείγματα DNA, ταυτόχρονα. Η συσκευή θα κυκλοφορήσει στο εμπόριο, το συντομότερο δηλαδή, από 3 έως 5 έτη, το μέγιστο» εξήγησε ο Liu.
«Ένα από τα εμπόδια στην ανάπτυξη τεχνολογίας βασισμένης σε τσιπ είναι η ενσωμάτωση των διαδικασιών στα συστήματα και αυτή η δυσκολία είναι που κάνει τη νέα μας δουλειά, συναρπαστική. Το έργο αυτό αποτελεί σημαντική εξέλιξη τόσο για την κοινότητα δίωξης του εγκλήματος όσο και για όσους αγωνίζονται πραγματικά ν’ αναπτύξουν εργαστηριακή τεχνολογία βασισμένη σε τσιπ» ολοκλήρωσε ο Stephen Haswell.
Πηγή: Belle Dumé 24/09/08 technologyreview.com
M.A.R.C-review
