Aktuální číslo:

2021/5

Téma měsíce:

150 let Vesmíru

Analytická laboratoř budoucnosti

5. 7. 1995
 |  Vesmír 74, 413, 1995/7

bude patrně vypadat trochu jinak než dnes. Zdá se, že podobným způsobem, jakým křemíkový čip překonal i bujné fantazie ve výpočetní technice, kde miniaturizoval sálový počítač plný elektronek a elektrických relé až na velikost nepříliš objemné knihy, vyvolá převrat i v chemické analýze. Přestože jednotlivé kroky se již zdají být nasnadě, čekají konstruktéry nových zařízení ještě obrovské problémy: nestačí miniaturizovat jen jeden krok analytického procesu, podobně jako u počítače nestačilo zmenšit pouze centrální procesor, ale bylo nutné miniaturizovat i paměť, zařízení na uchovávání dat ap. Nicméně první kroky již učiněny jsou. Např. ve vysokotlaké kapalné chromatografii, jež se používá k oddělení a k určení jednotlivých složek ve směsi. Běžné zařízení pro tuto metodu je velikosti velkého barevného televizoru. Výzkumníci společnosti Ciba Geigy (Andreas Manz a spol.) miniaturizovali klíčový krok separačního procesu. Na křemíkové destičce standardním leptáním vyrobili kanálky o průměru 300 nm a délce 2 cm. K tomu, aby celé zařízení bylo opravdu miniaturní, je třeba miniaturizovat mj. ještě čerpadla, která těmito kanálky prohánějí kapalinu.

Podobně zařízení pro polymerázovou řetězovou reakci (PCR) má rozměry mikrovlnné trouby a není nejlevnější (mnoho tisíc dolarů). Miniaturizace by zde znamenala nejen urychlení procedury, ale metoda by mohla patřit do běžné ambulantní výbavy lékaře. M. A. Northrup (z Lawrence Livermore National Laboratory) a spol. již předvedli zařízení, které “umí″ amplifikovat osm různých segmentů genu, jehož mutace v těchto segmentech jsou odpovědné za cystickou fibrózu. Jakmile je tento materiál namnožen, test zda obsahuje mutace je téměř tak triviální jako test lakmusovým papírkem. Aby se zařízení mohlo stát běžnou součástí lékařovy ambulance, bylo by zapotřebí ještě miniaturizovat získání DNA z pacientovy krve, což je dosud náročný proces.

Snad nejdále v integraci všech komponent dané analytické techniky je kapilární elektroforéza, která využívá k separaci elektrické pole. Na obrázku je zařízení, které používá kapilární elektroforézu k analýze restrikčních fragmentů. V jednotlivých komůrkách čipu enzymy rozštěpí DNA a elektrické pole je v kanálcích separuje.

Jedním nesporným důsledkem miniaturizace je zlevnění analýzy, dalším závažným důsledkem je dostupnost těchto metod, ať již jde o ambulanci lékaře, nebo kriminalistu či ekologa v terénu.

Science 268, 26–27, 1995

OBORY A KLÍČOVÁ SLOVA: Biochemie
RUBRIKA: Aktuality

Doporučujeme

Jaké to je být fanouškem

Jaké to je být fanouškem

Dan Bárta  |  3. 5. 2021
Jsem ročník 1969. Poprvé jsem uviděl Vesmír na stole v kuchyni u svého spolužáka z gymplu v půlce osmdesátek. Na mou nejapnou otázku, jestli „jede...
Složitá jednoduchost virů

Složitá jednoduchost virů uzamčeno

Ivan Hirsch, Pavel Plevka  |  3. 5. 2021
Místo tradičního redakčního rozhovoru tentokrát nabízíme dialog virologů dvou generací a odlišných specializací, Ivana Hirsche a Pavla Plevky.
Časy Vesmíru

Časy Vesmíru

Tomáš Hermann  |  3. 5. 2021
První číslo Vesmíru vyšlo 3. května 1871, časopis tedy letošním květnovým číslem slaví 150. narozeniny. Při cestě do jeho historie můžeme za...

Předplatným pomůžete zajistit budoucnost Vesmíru

Tištěná i elektronická
verze časopisu
Digitální archiv
od roku 1994
Speciální nabídka
pro školy a studenty

 

Objednat předplatné