18新利最新登入离子质子定序器是如何工作的

离子质子音序器坐在漂亮的在2012年在拉斯维加斯国际消费电子展。18新利最新登入
伊桑米勒/盖蒂图片社

离子质子音序器……现在这是一个可怕的名字。这是一个可以应用到任何技术的变幻无常的科幻的同类。是他们用来束柯克,斯波克,骨头和一个倒霉的“红衫军”的表面每一个未知的星球?负的。这是一个运输机。撒迪厄斯博士是一个合资公司的失败发明“风险bros .”系列?不,你想metasonic定位器。

如果离子质子音序器的小说——这不是——它将在每一个深空探索星际飞船的医学实验室;将研究新的生命形式,找出多少次转运体将会减少你的DNA的双螺旋结构看起来像一个消防队员的极点。18新利最新登入但是唉,这台机器是一个真正的和革命性的医学研究设备。

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它是第一个在新一代测序仪可以解码整个人类基因组快速和廉价地。- DNA样本的时间准备,只需要大约一天处理。和该公司表示测试成本约1000美元。

这两个因素使这台机器,它的竞争对手,像Illumina公司和太平洋生物科学——一个完整的游戏规则用于医学研究和治疗。直到最近,基因解码仍然是相当罕见的由于高昂的成本和时间。可能需要数天或数周部分DNA序列读过。和一个人的基因组的完整解码成本数十万美元仅仅几年前[来源:新星]。

因此,这种技术通常是留给实验室环境。除非医生或研究人员处理一位杰出的医学案例与广泛的健康影响,这类基因的审查通常并不实用。新利国际网站品牌官网

其中一个突出的案例发生在2011年,当一个新的压力大肠杆菌在德国爆发。当调查人员正在忙于追查来源,研究人员在看这种新细菌的组成。他们使用了前任离子质子音序器的个人基因组机(PGM)音序器。它是由同一家公司,生活技术,能读生物体的基因蓝图的一部分时间长而不是几周。

人员能够比较与先前解码蓝图大肠杆菌并确定他们处理一个新变型和理解它的一些特征,如毒性和抗生素可能会抵制。有了这些数据,医生站在一个更好的机会帮助病人感染的病原体。最终,超过4000人感染,和50例死于它(来源:世界卫生组织新利国际网站品牌官网]。

所以,我们知道基因测序是强大的东西。已经证明,它可以帮助阻止爆发。让我们了解了离子质子音序器的发展和未来医学能做什么。

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离子质子音序器之所以如此特别?

特写的离子质子音序器在2012年国际消费电子展18新利最新登入
伊桑米勒/盖蒂图片社

我们会把名字的休息。离子。质子。音序器。这个名字基本上是企业分类法。“离子”来自离子激流,品牌的名称(由生命技术),使得这个设备。“质子”是这个产品的型号名称;有点像命名一辆车“融合”或“翠贝卡,“汽车不运行在核能,也不是时尚曼哈顿附近建成的。和“音序器,“嗯,那正是机器——音序器。我们叫它简称为质子。

系统于2012年1月公布,立即注意的大胆声称基因序列在一天之内交付1000美元。考虑到人类基因组解码9年前,可能把人类遗传信息的力量放在每个医院都是一个巨大的飞跃。18luck手机登录

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质子1芯片的公司宣布,其新定序器将在2012年年中可用,可以处理更大的测序工作比它的前任,个人基因组机(PGM)。到2012年底,生命科技表示,将质子II芯片市场上,可能需要在整个人类基因组一箭。

从可伸缩性的角度,质子是轰动的作品。整个机器大约是中等大小的激光打印机,您可能会发现在任何办公室,成本约为150000美元。三倍PGM,但这仍然是一个许多惊天动地的能力你的医疗美元,考虑到MRI机器可以运行几百万美元。当然,提供从MRI和基因测序结果的苹果和橘子,但它们都是侵入性程序可以允许医生观察病人的病情和拯救生命的细节。考虑到核磁共振成像起飞,18新利最新登入成为一个工具在每个医院的标准版阿森纳很可能测序将成为下一个大必备中型医院中常在未来几年。最大的限制因素可能是受过专业训练的人员来运行测试和解释数据,以及获得美国食品和药物管理局批准用于医学使用。但是我们以后再谈这个。

你可以想象,公司正在排队与生命技术来满足这一需求。前几天宣布质子,竞争对手Illumina公司发布了类似的系统,HiSeq 2500(约740000美元购买新)。虽然早期猜测表明Illumina公司的系统可以提供清洁读在一个测试中,质子似乎价格标签的赢家在战斗中[来源:爬虫]。事实上,既然生命科学公司,如生活技术,Illumina公司和太平洋生物科学让人类基因组更容易,可能会有爆炸的测序仪在不同的价格点争夺空间实验室在人员和医疗设施。

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将质子

质子可以解决各种DNA测序无论是-或RNA(核糖核酸)的基础。生命技术说机器是适合排序如下:

  • 整个转录组,或基因组的表达基因的转录
  • 人类基因组,或者是完整的一套位于一个细胞的遗传指令
  • 人类外显,为蛋白质的DNA区域代码

早些时候,低分辨率的测序技术只允许研究人员检查小的基因数据。研究人员也已经知道他们在找什么。新一代测序仪,他们能获得更长时间的数据。准备好理清一些吗?在这个过程中最重要的两个成分将DNA链和音序器的sensor-filled芯片。

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收集数据之前,你需要准备你的样品,对吗?有系统。自动的。例如,我们写这篇文章的时候,你可以买离子OneTouch系统以14490美元的价格在大约4个小时来处理样品制备质子的前任,个人基因组的机器。

现在我们移动芯片。我半导体芯片的质子是满1.65亿个传感器的工作有点像在一个数码相机。以上样品DNA传感器微小井。样品都抨击核苷酸(核酸DNA)的构建块。如果一个核苷酸连接示例,一个氢离子被释放,所以这些传感器监控解决方案的酸度变化。技术上来说,这个pH-based方法被调用离子半导体测序

芯片是质子机器的力量所在。质子II芯片将有6.6亿个传感器。这些传感器是一种方便当你记住31亿个碱基构成了人类基因组。与数码相机更强大的芯片,意味着更多的详细结果,对测序、DNA链的观点。每一次进步半导体是另一个步骤解决。

一旦加载到质子,芯片,它所有的传感器,读取DNA链软件分析完成和准确的数据,研究人员提供数据。

根据生活技术,传感器和样品准备装备出来总额约为1000美元,和质子是一个小单位,所以它并不是一个能源猪。

在某种程度上,实际的排序是比较容易的部分。下一个大领域开发的软件帮助研究人员和医生在基因组更容易看到和理解模式。毕竟,人类基因组包含了超过20000个基因[来源:新星]。名副其实的仓库必须进行排序的遗传信息,以做出任何发现。18luck手机登录

现在我们已经粗略的理解过程,让我们探索可能的用途测序。

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18新利最新登入基因组测序将如何受益吗

杰弗瑞·m·万斯,医学博士博士,系主任迈阿密大学人类遗传学操作Illumina公司HiSeq机器。设备完成全外显子组测序发现退行性眼病的原因称为色素性视网膜炎。
乔做出盖蒂图片社

让我们首先提到,很难夸大基因组测序的重要性。我们已经看到它打开一个新的杀手细菌。它还能做什么呢?,因为DNA是地球上所有生命的源代码,可以读那些神秘的小股信息将帮助研究人员和医生了解疾病的基础。18luck手机登录

例如,癌症。一整天,我们的身体细胞复制,使用他们的DNA遗传信息。18luck手机登录癌症发生在一些信息是不正确复制,产生一种不同的细胞。18luck手机登录能够阅读这些细胞帮助我们理解,在更深层面上,癌症病人可能处理,可以确定癌症遗传倾向。它还可以帮助医生确定弱点在不同癌症来创建新的治疗方法。

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基因组转录也可以用来造福健康患者预防的方式。新利国际网站品牌官网所以许多健康问题新利国际网站品牌官网源于我们的基因。例如,一些家庭可能倾向心脏病、糖尿病甚至酗酒。使用专门的软件读取模式在基因序列中,医生可以警告病人脆弱的地区。

这并不是说基因组测序可以预测给定的病人有心脏病发作或将成为一个酒鬼,但它能警告说,人如果他或她是在更大的风险。然后,他们可以做出明智的决定来解决这种风险之前,成为一个医疗紧急情况。同样可能完成从阿尔茨海默病骨质密度的问题。

理所当然,有一天,大多数人都可以有一个个人基因组地图某处保存在电子医疗文件。毕竟,健康状况会来来去新利国际网站品牌官网去,但DNA是一个终生的蓝图。的健康状况出现,D新利国际网站品牌官网NA可以提供医生检查病人的更深层次的理解。这就是为什么这些测序工具最终会开始迁移的实验室和医院诊所。

那个时刻尚未到来。事实上,即使是在市场上,你的医生不能顺序阅读你的基因组的质子或任何其他下一代系统市场上的2012年7月。继续阅读并找出原因。

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普通人的缺点的人类基因组测序

这个革命性技术解开的奥秘我们的基因在这样一个快速,必须指出所有的生命技术的新产品推出特色宣传材料相同的语句在某个地方。他们说,“这些产品仅供研究使用,不用于任何动物或人类的治疗或诊断用。”That's the makers' way of saying that you can use these machines to study any disease or the human genome. You just can't study a specific person's genome for the sake of helping them make decisions about their health treatment.

因为这是这样一个新技术,美国食品和药物管理局(FDA)必须审查和批准所有这些下一代测序机器之前他们释放的病人。

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在2011年的夏天,FDA称一个制造商和专家小组讨论围绕这些测序仪的问题。尽管每个人都认为他们是一个强大的工具,许多问题需要得到解决之前,他们可以处理人类遗传信息为目的的临床决策。18luck手机登录他们从如何提取样本,以确保是干净18新利最新登入的软件输出和如何解释其数据。

与许多制造商接近相同的问题从不同的角度,FDA已确定,需要设计一个系统来验证新的测序之前批准临床使用。该机构想给医生保证系统能保证一定的精度。问题的命题设计标准化测试测序。这将是理想的如果FDA的一组活细胞已经测序并使用它们作为试验台。问题是,细胞会随时间变异,所以得到标准化领域将是困难[来源:食品及药物管理局]。

话虽这么说,根据需要多长时间批准,质子可能会在病史作为第一个18新利最新登入音序器约了神奇的1000美元——人类基因组马克,但它可能已经取代了下一轮的机器之前,曾经有机会直接帮助病人。同时,它无疑会影响研究社区,允许更快,更便宜的测试从肿瘤到树叶。

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作者的注意

我喜欢向我的朋友们炫耀HowStuffWorks的标题我的作业。18新利最新登入但离子质18新利最新登入子音序器的工作方式完全纯粹的蓝丝带搭配的因素。“你做了。无论你只是说不存在,“可能是我听到的最好的回应。

质子等课程,使得这个网站写如此多的乐趣。质子和同行代表基因技术的一大步。最接近的类比可能是电脑在1970年代末和80年代。就变得如此便宜,普通家庭可以拥有它们,突然每个人都开始电脑。作为实验室而言,质子是基因的苹果麦金塔电脑技术;紧凑、易于使用的、革命性的出现在市场上,整个实验室的分析打包成一个小盒子。

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来源

  • 看到你的世界。“德国球队,华大基因研究院和生活技术识别致命欧洲E。大肠杆菌菌株。”Bio-IT World. June 2, 2012. (July 18, 2012)http://www.bio-itworld.com/news/06/02/2011/German-teams-BGI-Life-Technologies-Identify-E-coli-strain.html
  • 基因网络”RNA-seq技术指南”。Oct. 30, 2009. (July 20, 2012) http://www.genomeweb.com/node/926779
  • 爬虫,马修。“生物技术公司争夺同一天基因组”。Forbes. Jan. 10, 2012. (July 19, 2012). http://www.forbes.com/sites/matthewherper/2012/01/10/biotech-firms-battle-over-same-day-genomes/
  • 表达载体。“基础:RNA孤立。”2012. (July 27, 2012) http://www.genomeweb.com/node/926779
  • Minotta,毛里西奥。“离子质子™系统安装和操作在贝勒医学院人类基因组测序中心。”April 24, 2012. (July 25, 2012) https://ir.lifetechnologies.com/releasedetail.cfm?ReleaseID=666946
  • 新星。“破解遗传代码。”PBS. March 28, 2012. (July 25, 2012) http://www.pbs.org/wgbh/nova/body/cracking-your-genetic-code.html
  • 肖,Kenna和拉斯顿,艾米。“基因表达调节细胞分化”。自然。2008年(2012年)7月26日,http://www.nature.com/scitable/topicpage/gene——表达——调节细胞分化- 931
  • 跺脚,Wouter。“离子质子DNA定序器解码人类基因组在一天1000美元。”Medgadget. Jan. 10, 2012. (July 18, 2012) http://medgadget.com/2012/01/ion-proton-dna-sequencer-decodes-a-human-genome-in-one-day-for-1000.html
  • 美国食品和药物管理局(FDA)。“超高通量测序为临床诊断应用程序——评估有效性分析方法:公共会议”的报告。2011年6月23日。(2012年7月20日)http://www.fda.gov/MedicalDevices/NewsEvents/WorkshopsConferences/ucm255327.htm
  • 世界卫生组织新利国际网站品牌官网。“爆发的大肠杆菌O104: H4感染:更新30岁。”July 22, 2011. (July 17, 2012) http://www.euro.who.int/en/what-we-do/health-topics/emergencies/international-health-regulations/news/news/2011/07/outbreaks-of-e.-coli-o104h4-infection-update-30

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