Днк в домашних условиях. Как сделать тест днк в домашних условиях. Результаты могут быть трех видов

Лицо 30.07.2023
Лицо

Каждая клетка нашего организма содержит ДНК, макромолекулу, обеспечивающую хранение, передачу и реализацию генетической информации. Получение доступа к этим данным, как кажется на первый взгляд, является работой для высокообразованных специалистов. Однако интернет-ресурс Popular Science показал, что процесс извлечения ДНК из клеток на самом деле удивительно прост и может быть воспроизведен в домашних условиях.

Конечно, следует упомянуть, что описанная Popular Science инструкция не позволяет получить «чистейший образец» дезоксирибонуклеиновой кислоты, но, по словам биологов, извлеченный материал поддается «очистке».

Для выделения ДНК в домашних условиях вам понадобится: чистый стаканчик, слюна (источник ДНК), средство для мытья посуды, поваренная соль, ананасовый сок (или раствор для очистки контактных линз), крепкий охлажденный алкоголь (ром), соломенная трубочка для напитков и зубочистка (или стеклянная палочка).

На первом этапе необходимо на четверть наполнить стаканчик слюной, так как именно в слюне имеются клетки многослойного эпителия щек, из которых будет извлекаться ДНК. Если она вырабатывается в недостаточном количестве, то, согласно совету Popular Science, нужно представить, что вы рассасываете во рту карамель.

На втором этапе следует добавить в стаканчик несколько капель моющего средства для растворения клеточных мембран.

После этого налить небольшое количество ананасового сока (или раствора для очистки контактных линз) и бросить щепотку соли. Это позволит очистить раствор от белков и разрушить ядра эпителиальных клеток, содержащих ДНК.

После аккуратного перемешивания ингредиентов нужно добавить несколько капель крепкого охлажденного алкоголя. Сотрудники Popular Science использовали в качестве примера ром.

Образовавшиеся тянущиеся нити и являются дезоксирибонуклеиновой кислотой, которые довольно легко можно извлечь при помощи зубочистки или стеклянной палочки. Полученный образец, по словам ученых, можно использовать для проведения полимеразной цепной реакции (ПЦР), описание которой ранее представлено Popular Science.

В наше время вопрос родственных связей стоит достаточно остро, а установление отцовства по ДНК — это популярная процедура, дающая возможность выявления всей правды, касающейся рождения ребёнка.

К сожалению, многие могут сомневаться в том, что данный метод действительно работает, а сделать ДНК тест не так уж и сложно. На самом деле, специалисты в клинических условиях способны определить связь между людьми не только по анализу крови, но и по ногтю или, например, волосу. Давайте проясним основные вопросы, касающиеся данного процесса, и отметим, как проходит .

Сразу упомянем, что суть данного метода строится на наличии у любого человека уникальнейшего набора информации генного уровня. Подобная информация позволяет ему развиваться, начиная от процесса оплодотворения и заканчивая взрослым организмом, она располагается на нити ДНК, а точнее, на 46 хромосомах человека. Отметим и то, что практически все клетки организма содержат такую информацию, поэтому они позволяют даже воссоздавать основные признаки личности.

Стоит прояснить и момент, связанный с появлением подобной информации. Дело в том, что она переходит плоду из половых клеток, которые были использованы для зачатия. Как вы могли понять, половину генетической информации ребёнок получает от матери, а другую половину — от отца, поэтому стоит понимать, что комбинирование хромосом происходит в случайном порядке, то есть активны могут быть совершено различные гены.

Важно понимать, что судить об измене со стороны жены из-за значительно отличающегося внешнего вида ребёнка нельзя, но если подозрения всё же возникают, то лучшим решением будет проведение специального теста на отцовство.

Что потребуется для проведения теста ДНК на отцовство?

Специалисты утверждают, что для точного установления родственной связи между двумя людьми (в нашем случае — между отцом и ребёнком) необходимо в обязательном порядке получить генетический материал и от одного, и от другого.

Что же касается проведения теста в идеальных условиях, то подобный вариант предполагает дополнительное участие матери в тесте, чтобы исключить неточности, шанс которых всё равно мал. Мать в подобном исследовании нужна для того, чтобы выделить у ребёнка те гены, которые он получил именно от неё, тогда работать с результатами отца будет гораздо проще.

Отметим, что под словосочетанием «биологический материал» кроются следующие генетические материалы:

  • кровь;
  • слюна;
  • часть ногтя;
  • волосы;
  • выделения в носу.

Несмотря на это, специалисты чаще всего прибегают к другому варианту, речь идёт про взятие клеток со слизистой оболочки, располагающейся на внутренней поверхности щёк (для этого достаточно просто провести ватной палочкой по рассматриваемому месту). Дело в том, что подобная процедура точно не вызовет никакого дискомфорта даже для малыша, а также её вполне можно проводить и не в лабораторных условиях, что делать крайне не рекомендуется.

Упомянем про популярность тестов на отцовство, проводимых частично в домашних условиях, но прибегать к их использованию мы крайне не советуем. Под таким названием кроется процедура взятия генетического материала прямо в домашних условиях, конечно, про кровь не может и идти речь, ведь дома можно взять только ноготь, волос или содержимое носа.

После взятия подобных проб в домашних условиях они отправляются в лабораторию, где специалисты исследуют полученные образцы, но подобный вариант не стоит рассматривать всерьёз, так как установить отцовство или опровергнуть его не получится (исследование точно не будет иметь какой-либо юридической силы).

Обратите внимание! Если предполагаемый отец отказывается делать подобный тест биологического материала, то в некоторых ситуациях вы будете иметь право заставить его сделать это посредством обращения в судебные органы!

Как проводится подобный генетический анализ?

Для того чтобы начать проведение подобного , вы должны подписать специальный договор о предоставлении личных биологических материалов для анализа. В некоторых ситуациях требуется подписание и других заявлений, особенно это важно при решении вопроса через суд.

После подписания договоров и сдачи биологических материалов специалисты в лабораторных условиях начнут выделять ДНК из биологического материала и проводить полимеразно-цепную реакцию. Она поможет провести тест огромного количества генов вне зависимости от размера образца. После этого специалисты начнут сравнение образцов при помощи специальных приборов, которые способны улавливать даже крошечные различия.

Упомянем, что подобное установление отцовства чаще всего проводится с использованием 16, 20, 24 генетических маркеров, которые являются стандартом во всех лабораториях по всему миру. Заключение лаборантов обязательно должно подтверждаться заведующим, способным гарантировать точность и правильность всех анализов.

Осталось разобрать только варианты проведения подобных тестов ДНК: стандартный вид исследования предполагает участие только ребёнка, а также предполагаемого его отца, этого вполне достаточно для сравнения биологического материала. Некоторые стремятся привлечь к исследованию ещё и мать ребёнка, но это совершенно необязательно (трио, а именно так называется исследование с участием матери, предполагаемого отца и самого ребёнка, поможет только максимализировать достоверность теста).

5 15 487 0

Тест на отцовство проводят для того, чтоб определить? имеется ли какое-то родство ребенка и мужчины.

Такие экспертизы проводят, дабы удовлетворить неуверенность отца либо чтобы добиться алиментов от бывшего мужа.

Виды

По внешним признакам

Метод не очень надежный, да и многие любят судить именно по разным элементам внешности.

Внешность передается на генетическом уровне, но ребенок может с возрастом измениться.

Есть люди просто похожие друг на друга. Цвет глаз, волос, конфигурация лица или губ не могут точно подтвердить отцовство.

По дате зарождения эмбриона

Если у женщины за месяц были несколько половых партнеров, то можно попытаться припомнить конкретную дату.

Чаще всего оплодотворение происходит за неделю до овуляции и в течение 3 суток.

У дам со стандартным менструальным циклом овуляция случается на 14 день от наступления месячных. Тем не менее, как показывает практика, все четко по графику случается не у всех, поэтому возникают трудности с точным числом.

Стоит учесть то, что сперматозоиды в женском организме способны жить от трех до пяти дней. Оплодотворение могло случиться и в день полового акта, и спустя какое-то время.

По группе крови

Группа крови детей зависит от генов матери и папы. Такая проверка не показывает стопроцентную вероятность, и используется перед скрининговой экспертизой ДНК. Но если посмотреть со стороны резусов, то у родителей с положительным вполне возможно рождение ребенка с любым резусом. У родителей с резусом отрицательным появляется ребенок только резус-отрицательный. Именно в данном случае наверняка определяют отцовство. Эти исследования проводят после появления малыша на свет.

Есть специальные таблицы, разработаны врачами, которые показывают примеры совпадений при зачатии:

Слепо верить этому не стоит, так как вероятность достоверности достаточно низка.

По анализу ДНК

Биологи научились считывать генетический ДНК-код ребенка и ДНК-шифр родителей. В период зарождения у эмбриона складываются молекулы ДНК от обеих родителей. Половина – от отца, половина – от матери. Во время экспертизы лаборанты берут участок и сравнивают код ДНК вероятного папы и его ребенка, и уже с большой точностью смогут подтвердить или оспорить генетическое родство.

Установление отцовства без согласия отца

Установить можно либо в суде, либо в добровольном порядке.

Если мужчина отказывается подтвердить или опровергнуть свое кровное родство, тогда выход только через судебные иски. Особенно это касается пар, которые жили в неофициальном браке.

Суд может назначить ДНК-тест для истинного подтверждения отцовства. При нежелании партнера проходить экспертизу, на судебном процессе будет вынесено решение на основе других доказательств.

Есть еще вариант анонимного теста ДНК. Вы можете сами собрать нужный биологический материал и отнести на экспертизу.

Но имейте в виду, такой результат не имеет никакой юридической силы. Специалист не может быть уверен, у кого вы брали образцы для анализа.

Что необходимо для анализа

Нужно от отца и от чада генетический материал. Раньше для определения призывали сдать только кровь из вены. Теперь наиболее популярным является забор анализа из слизистой ротовой полости (за щекой).

Данный метод приветствуется тем, что его может выполнить каждый даже в домашних условиях.

Это процедура безболезнена как для взрослого, так и для ребенка. Нужно всего лишь ватной палочкой провести по внутренней стороне щеки.

Сейчас подобную генетическую экспертизу выполняют также по слюне, волосам, ногтям, зубам и т.д. Все без исключения образцы можно найти на расческе, зубной щетке, одежде, бритве и даже не потухшей сигарете. Если нужно определить отцовство по волосу, то он должен быть только с луковицей. Состриженная волосинка не подойдет. Именно в луковице сохраняется вся генетическая информация. Их должно быть около 10 штук.

Цена

Примерно исследование обходится в 7000 рублей.

Цены зависят от числа соучастников. Для ребенка и предполагаемого отца эта сумма, вероятно, будет около 5000 рублей. На случай, если берутся на экспертизу образцы и от биологической матери, то стоимость вырастет до 8000 рублей.
Для более точного результата исследуют 25 или 33 маркеров, и здесь цена процедуры, естественно, увеличится на 7000 рублей к стандартной сумме за анализ.

Если результат анализа нужен срочно и со всеми составляющими, цена будет около 26000 рублей. В среднем по времени экспертиза делается 14 дней.

Многие интересуются, можно ли генетическое тестирование пройти бесплатно. К сожалению, даже если отцовство подтверждать через суд, то оплачивать его будет истец. За счет государства узнать, чей это ребенок, невозможно.

Достоверность

Некоторые люди даже в век технологий не доверяют анализу и не могут понять, как, например, слюна, может показать биологическое отцовство.

В лабораториях все исследования проводятся на специальных оборудованиях, которые исключают ошибку биолога.

Человек имеет 46 хромосом. Малыш собрал поровну и от мамы, и от папы, но хромосомы выстраиваются в хаотическом порядке.

Исключительно в лабораториях можно рассмотреть нить ДНК и сравнить участки ребенка и родителя. Подлинность таких результатов стопроцентная.

Всем привет, меня зовут Александр Соколов, и я хочу рассказать, как сделал дома секвенатор – прибор для расшифровки ДНК. Рыночная цена такого прибора составляет около 10 миллионов рублей.


Краткий экскурс в генетику. Если вдруг вы помните, в 2003 г. было сделано сенсационное заявление: ученые, наконец, расшифровали геном человека. Геном построен из ДНК, а ДНК – это исходный код организма. ДНК представляет собой двойную цепочку, состоящую из 4-х видов нуклеотидов, которые повторяются в геноме человека порядка 3 млрд. раз. Так же, как в битах зашифрована вся информация на вашем компьютере, в нуклеотидах зашифрована инструкция о сборке всех белков человеческого тела. То есть зная, в какой последовательности расположены нуклеотиды в ДНК, мы теоретически можем собрать все необходимые белки и получить модель человека. Так вот в стандартном понимании ученые не расшифровали ДНК, а просто перевели химическую последовательность в набор нулей и единиц на компьютере. Что делать с этим дальше – отдельный разговор. Например, на данный момент нам ясна функция лишь 5% всего массива генома (это кодирование белков). Чем занимаются остальные 95%, можно только предполагать.

В 2003 году стоимость секвенирования ДНК человека составляла около 100 млн долларов. С течением времени эта цифра уменьшалась и сейчас она приближается к тысяче долларов. Вы платите, вашу ДНК секвенируют и отдают вам жесткий диск с 3 ГБ информации – вашим геномом в цифровом виде.

Сегодня на рынке представлено три основных секвенатора. Самый производительный, Hiseq, и его приемник NovaSeq, обеспечивает самое дешевое (флуоресцентное) секвенирование. Один его запуск длится несколько дней, и за это время обрабатываются геномы сразу нескольких человек. Однако сам запуск стоит около десятка тысяч долларов. К слову, и сам прибор стоит порядка $1 млн, а, поскольку устаревает он примерно за 3 года, для того, чтобы он окупился, он должен приносить вам $1000 в день.

Второй прибор появился на рынке буквально прошлым летом. Он называется Nanopore и базируется на очень интересной технологии, когда ДНК секвенируется путем пропускания через нанопору. Самый дешевый вариант Nanopore позиционируется как одноразовый домашний секвенатор и стоит $1000.

Третий прибор – PGM, полупроводниковый секвенатор, который стоит $50 000 у себя на родине и около 10 млн рублей (с доставкой, растаможиванием и т. д.) в России. Процесс секвенирования на нем занимает порядка нескольких часов.

Что ж, десяти миллионов у меня не было, а PGM захотелось. Пришлось сделать самому. Сначала вкратце о том, как происходит полупроводниковое секвенирование. Вся цепочка ДНК делится на фрагменты длиной по 300-400 нуклеотидов, называемые ридами. Затем риды прикрепляются к маленьким сферам и многократно копируются – в итоге на каждой сфере «висит» целый пучок одинаковых фрагментов ДНК. Копирование нужно для усиления сигнала от каждого конкретного рида. Набор разных сфер называется библиотекой ДНК.

Сердцем PGM является одноразовый чип – матрица, похожая на матрицу в фотокамере, только вместо пикселей, реагирующих на свет, здесь pH-транзисторы, реагирующие на изменение кислотно-щелочного баланса. Полученная библиотека ДНК загружается на чип, содержащий 10 млн лунок, на дне каждой из них находится pH-транзистор. В лунку умещается только одна сфера и, следовательно, риды только одного типа (с одной определенной последовательностью нуклеотидов). Далее на чип подаются реагенты таким образом, чтобы ДНК начала себя копировать. А копируется она линейно, то есть нуклеотиды прикрепляются к вновь создаваемой цепочке в том порядке, в котором они стоят в материнской цепочке. Поэтому на чип подается один тип нуклеотидов – и тут же фиксируется изменение pH в некоторых лунках (это значит, что в них произошло присоединение данного нуклеотида). Далее подается другой тип нуклеотидов и фиксируется изменение pH в лунках и т. д. Таким образом, подавая на чип все 4 типа нуклеотидов много раз, мы можем получить информацию о последовательности нуклеотидов в каждом риде. Затем математическими способами прочитанные короткие отрезки собираются на компьютере в единую цепочку. Чтобы собрать ее более-менее уверенно, каждый рид нужно прочесть примерно по 100 раз.


Рис.1. Полупроводниковое секвенирование

Теперь разберемся, из чего состоит сам прибор. Имеется, как мы уже знаем, чип, а также система подачи реагентов и материнская плата. Все секвенирование ведется именно на чипе – остальной аппарат только передает на него определенные сигналы, подает реагенты, считывает с него аналоговые сигналы, оцифровывает их и гонит полученный поток информации на компьютер, где данные накапливаются и обрабатываются.


Рис. 2. Устройство секвенатора

Чип позиционируется как одноразовый и после использования выкидывается. Соответственно, там, где работает PGM, такие чипы можно достать бесплатно в любом количестве. Зачем их доставать, спросите вы? Дело в том, что чип мне уже удалось использовать многократно. По сути он вечен: достаточно хорошо промывать его – и можно применять вновь и вновь. По точности работы он ничем не будет отличаться от нового. Сама моя идея заключалась в том, чтобы сделать прибор под этот условно бесплатный чип.

Итак, передо мной встала задача реверс-инжиниринга чипа. Разумеется, никакой документации на заветную микросхему найти было нельзя – производитель не собирался делиться секретами производства, а хотел спокойно продавать свои приборы за $50 000. Для начала я сделал самое очевидное и простое: прозвонил контакты тестером. Стало ясно, где расположены цифровые и аналоговые входы-выходы, питание и прочее. Кое-какую информацию удалось почерпнуть из патентов на чип. Но всего этого, понятно, было недостаточно для создания полноценного продукта. Я еще повозился с чипом, проверял разные свои догадки, поэкспериментировал с подачей сигналов, но никуда принципиально не продвинулся. Пришлось поставить проект на паузу.


Рис. 3. Прозвонка чипа

А затем внезапно на Habrahabr мне попалась статья известного блоггера BarsMonster о том, как он делает реверс-инжиниринг чипов! Воодушевился, написал ему, написал другим энтузиастам, отправил запрос в Киев, где занимались фотографированием чипов. Из Киева ответили, что полировать по слоям они не умеют, могут только отснять верхний слой, а так как мой чип – многослойный, будет не понятно, куда идут дорожки от контактов. Потом познакомился с одним американцем, который тоже занимается реверс-инжинирингом чипов, послал ему свои микросхемы, но и тут дальше фотографирования верхнего слоя дело не пошло. Затем наткнулся в интернете на статью про тех, кто смог отреверсить чип Sony PlayStation и пр. («Слава героям!» и вот это все, если кто в курсе). Решил написать им с вопросами, нашел их ники – и тут же понял, что один из них мне знаком. Недавно товарищ свел меня со своим другом, который «тоже занимается генетикой на любительском уровне», мы пообщались с этим другом в Skype и на этом диалог закончили. И вот я понимаю, что мой новый приятель – мегакрутой мастер реверс-инжиниринга чипов. Тут же написал ему. Однако выяснилось, что, хоть помочь он и готов, у него нет микроскопа. Снова тупик.

А через несколько месяцев нужный микроскоп нашелся в соседней лаборатории! Правда, встроенная в него камера была ужасной, я фотографировал на мобильный телефон через окуляр и получал снимки вот такого качества:


Рис. 4. Чип под микроскопом

Затем на последний Новый год отличный микроскоп за 130 тыс. появился у меня на работе (я – специалист по квантовой криптографии). Мечты сбываются. Наконец, я смог нормально сфотографировать чип сверху.


Рис. 5. Мой рабочий микроскоп

А потом… Потом мне все-таки пришлось самому освоить технику его полировки. Трудность полировки заключается в том, чтобы снимать слои металла толщиной порядка 1 микрона – при этом ширина чипа составляет 1 сантиметр. Для сравнения скажу, что это примерно то же, что допустить на 1 км погрешность не более 10 см. Я очень старался. Результаты моих трудов представлены на следующем фото:


Рис. 6. Реверс-инжиниринг под оптическим микроскопом

Довольно хорошо видны нижний кремниевый слой, верхний слой с транзисторами, первый, второй, третий и четвертый слои металла.

Чип состоит из повторяющихся зон (типа сдвиговых регистров), и по таким картинкам было очень удобно его анализировать: сразу становилось ясно, что происходит на разных слоях. Я «отреверсил» самые «нафаршированные» участки с обилием логики, которые многократно повторялись. Но самым сложным оказалось отследить трассы, идущие по всему чипу, понять, какой внешний контакт к чему относится. С новогодних праздников до конца февраля, я, вооружившись новым прекрасным микроскопом, корпел над этой задачей – сидел на работе до десяти ночи, «реверсил», думал. И тут произошло новое чудо: товарищ смог организовать бесплатную фотосъемку чипа по слоям на электронном микроскопе в МИРЭА. «Фотосессия» крохи в 1 кв. см представляла собой 50 ГБ черно-белых фотографий.

Теперь все эти отдельные фотографии нужно было каким-то образом объединить в одну целую картинку. Чуть ли не в тот же день я написал на «питоне» программу, которая генерировала HTML-файл – при его открытии в браузере я получал требуемое. (Кстати, самая старая 10-я Opera справилась с этим лучше всего, рекомендую!) Затем на javascript написал еще одну программу, позволяющую сравнивать слои, плавно переходить между ними, выравнивать их, подбирать масштаб и т. д. Наконец, в моих руках были все инструменты для решения главных задач. Я отследил трассы, пронизывающие чип, и восстановил всю его структуру до последнего транзистора.

Еще одна фотография среза чипа, сделанная под рентгеном (в МИРЭА):


Рис. 7. Съемка под электронным микроскопом

Хорошо видны лунки, куда попадают сферы с ридами. Ниже располагаются три слоя металла, а еще ниже – слой с транзисторами.

Следующим этапом борьбы за светлое будущее стало создание под чип материнской платы. Спроектировал ее и отправил заказ на производство. А пока суд да дело использовал для работы с чипом плату «Марсоход-2» с FPGA. (FPGA – это, грубо говоря, массив из 10 000 универсальных логических элементов; программируя FPGA, мы можем получать любую логическую схему, легко обрабатывающую гигабитные потоки информации.) Прошивку для FPGA я написал сам, а кроме того, для динамического управления системой написал софт, который задает всю конфигурацию для FPGA. Потом вновь образовался полугодовой перерыв (ездил в командировку на Байкал, готовил в лаборатории установку, которую демонстрировали Путину). Но в конце концов звезды сошлись: у меня появилось время, приехали готовые платы – и я собрал свою систему.


Рис. 8. Создание «железа»

Подал все необходимые сигналы и – о, чудо! – увидел на осциллографе сигнал с чипа. (Осциллограф я купил когда-то за 6 000 рублей на eBay, еще 1 000 стоила прошивка к нему.) На картинке хорошо видны пятна – капельки какого-то реагента.


Рис. 9. Сигнал с чипа на осциллографе

Теперь мне нужно было придумать, как оцифровать эту картинку и передать ее на компьютер. Я собрал вот такую установку:


Рис.10. Схема прибора


Рис. 11. Готовая установка

Есть компьютер, который подает данные управления на плату с FPGA. Плата генерирует цифровые сигналы и отправляет их на чип. Сигнал с чипа идет на усилитель, далее – на АЦП на плате, оцифровывается и передается через COM-порт на компьютер. Вообще, пропускная способность COM-порта невелика: 15 килобит в секунду (т. к. в одном чипе находится от 1 млн до 10 млн «пикселей», а максимальная скорость передачи – 115200 бод). Тем не менее картинка на компьютер в итоге попадает.


Рис. 12. Обработанный сигнал на компьютере.

На фото выше видно, что, когда на использованный б/у-шный чип подается библиотека ДНК, чип заполняется неравномерно: по краям – в меньшей степени. Разные цвета обусловлены разным напряжением на pH-транзисторах. То есть мы можем ясно различить те лунки, куда попали сферы с ридами – впоследствии это поможет нам контролировать промывку чипа.

Соответственно, следующей задачей стала промывка чипа. Нужно было добиться, чтобы он стал, как новый. К счастью, у меня имелся совершенно новый чип в качестве референсного образца. На илл. А видно, что в активной области такой чип практически одного цвета (вертикальные повторяющиеся полосы – это просто шумы, наводки).


Рис. 13. Промывка чипа

На рис. 13 B неудачно промытый чип – он разноцветный. На рис.13 D – использованный, но хорошо промытый чип. Видно, что градиент по краям исчез. Тем не менее стоило бы еще доказать, что он действительно чистый и может использоваться повторно.

Поскольку библиотеки ДНК прикрепляются к танталовому покрытию чипа в кислой среде и открепляются – в щелочной (то есть при высоком pH), то чип промывается с помощью специальных полуавтоматических пипеток растворами с разными pH. На сегодняшний день мне удалось добиться практически полной очистки чипа.

У меня интересовались, почему, когда я полностью разобрался в структуре чипа, я не стал заказывать его изготовление, а предпочел по-прежнему искать и доставать б/у-шные, возиться с их промывкой и т. п. Да потому, что разработка микросхемы стоит огромных денег, миллионы долларов, и солидная часть этой суммы уходит на физическую отладку полученного продукта: подгонку, настройку всех параметров транзисторов и т. д. То есть просто скопировать логическую схему – недостаточно. Поэтому я беру условно бесплатную, уже готовую – спроектированную, изготовленную, отлаженную – микросхему и таким образом экономлю значительные средства, серьезно удешевляю проект.

Следующей моей задачей было собрать более продвинутый прибор, который позволял бы быстрее передавать информацию на компьютер и при этом не состоял бы из огромного количества отдельных плат.


Рис.14 Разработка следующей версии прибора

Я взял новую плату с FPGA – на том же кристалле здесь было 2 ARM-ядра с Linux, имелся Gigabit Ethernet и прочие «плюшки», но зато, в отличие от предыдущего варианта, не было АЦП. Позже спроектировал еще одну плату, с высокоскоростными АЦП и всеми другими необходимыми элементами. Запустил – все заработало.

Что осталось сделать для появления финального прибора? Всего три вещи.

Первое. Нужен гигабитный интернет, быстрая передача данных на компьютер. Это я реализовал буквально вчера.

Второе. Система подачи реагентов. Проектирование специального клапана уже в процессе.

Третье. Софт для обработки информации с чипа. С ПО пока есть вопросы, поэтому приглашаю к сотрудничеству программистов.

Финальный прибор стоит 10 млн рублей. Себестоимость секвенирования составляет несколько тысяч долларов. Чипы обходятся от 100 до 1000 долларов – в зависимости от количества «пикселей» в них. (К слову, восстановление чипов само по себе может стать неплохим заработком, особенно учитывая, что для промывки нужно сделать лишь пару кликов.) Реагенты тоже покупаются, но в перспективе будут создаваться и они.

В общем все это очень интересно, но главное – за этим будущее. Сегодня биотехнологии занимают в мировом научно-техническом прогрессе то же место, что компьютерные технологии в 80-х гг. прошлого века. При этом секвенирование – одно из ключевых направлений для современной биологии и медицины. Ну и, конечно, биотехнологии – это очень прибыльно.

В последнее время на рынке появился полупроводниковый секвенатор S5, и в ближайшее будущие я планирую переключиться на него.

Буду рад пообщаться со всеми, кто захочет тем или иным образом поучаствовать в развитии этого проекта!
Проект был бы не возможен, без теоретической подготовки

Сегодня практически 10% отцов воспитывают не своих кровных детей в браке, причем статистика говорит, только о тех случаях, когда родство в судебном порядке не подтвердилось. А сколько еще таких, что не подозревают о данном факте. Одним из главных доказательств установления отцовства является генетическая экспертиза, которая проводится посредством сбора ДНК. ДНК – дезоксирибонуклеиновая кислота, которая содержит информацию о генетической составляющей человека, что передается из поколения в поколение. Таким образом, именно такой анализ является ключевым при установлении кровного родства. Насколько достоверна данная процедура, можно ли ее провести в домашних условиях и какие условия для сбора материала необходимо соблюдать? Об этом мы расскажем далее.

Нить ДНК – это 46 хромосом, а именно главный носитель уникальной информации каждого отдельного человека. То есть, каждый человек имеет свои гены, они позволяют передавать данные в качестве сперматозоида следующему поколению. Клетки, которые содержат ДНК, хранят заложенную информацию о человеке при его зачатии и могут восстановить необходимый набор генетических признаков. Именно поэтому, нить ДНК используют для подтверждения или опровержения родства двух людей. Если ребенок был зачат от предполагаемого мужчины, то ему передается набор его генетических признаков, в результате чего хромосомы от двух биологических материалов (отца и ребенка) совпадают и тест выдает положительный результат. Поэтому достоверность данного теста высокая.

Провести тест ДНК для установления отцовства можно как после рождения ребенка, так и , если у матери не стоит диагноз «Угроза выкидыша».

Стоимость анализа

Проверка ДНК процедура довольно сложная, ее оказывают не все медицинские учреждения. Так как для ее проведения необходимо дорогостоящее оборудование и квалифицированные специалисты, ее цена не будет дешевой. Сегодня тест ДНК на установление родства может обойтись вам примерно в 5000-7000 рублей для каждого участника. Цена иногда может доходить и до 10000 рублей. Все зависит от региона проживания, медицинского центра куда вы обратились, а также срочности проведения процедуры. Стандартная цена составляет для получения результатов в течение 14 дней. Если вам необходимо узнать ответ срочно, за 2-3 дня, тогда придется заплатить две цены.

Когда вопрос , многие клиенты, придя в лабораторию, интересуются: «Возможно ли проведение экспертизы бесплатно?». Закон в этом случае возложил все издержки с судебным процессом на истца. Если в процессе установления отцовства через суд, будет доказан факт родства, от которого ответчик уклонялся, то суд может обязать его компенсировать растраты истца.

Процедура проведения теста на отцовство дома

Многие, услышал о возможности провести процедуру теста ДНК в домашних условиях, путают ее с действительностью. Не стоит сравнивать данный вид процедуры с тестом на беременность или овуляцию, при помощи экспресс-полосок. Здесь смысл заключается совершенно в другом. Под термином «анализ ДНК дома» понимается только лишь забор биологического материала, который в дальнейшем направляется в медицинскую лабораторию. Обычно для проведения анализа предоставляют биологические данные отца и ребенка, но наличие клеток матери позволит существенно упростить тест и увеличить процент результативности.

Важным моментом, перед тем как провести процедуру в домашних условиях является то, что полученный результат при таких обстоятельствах забора материала не сможет быть допущен к рассмотрению на судебном заседании.

Чтобы процедура прошла по всем правилам, сотрудник медицинского центра присылает по адресу вашего проживания специальный набор. Он состоит из подробной инструкции забора материала, набора стерильных палочек, а также разноцветных конвертов, куда помещается материал. На дому обычно предоставляют забор клеток слизистой, а именно эпителия с внутренней стороны щек. После успешного выполнения рекомендаций, конверты направляют в лабораторию, где и осуществляют непосредственно сам тест.

Что нужно для анализов

Наиболее частым вопросом перед проведением ДНК анализа на родство, является предмет исследуемого, то есть биологического материала человека, где содержится необходимая генетическая информации. Итак, в качестве материала для проведения генетической экспертизы от отца и ребенка может выступать следующее:

  • кровь;
  • слюна;
  • сперма;
  • волосы;
  • ногти;
  • сера из уха;
  • пятна на ткани естественных выделений человека;
  • зубная щетка;
  • бритва;
  • окурки;
  • жевательная резинка.

Если проблем с забором материала нет, то сотрудники лаборатории советуют предоставлять слюну с внутренней стороны щек, так как данные клетки являются буккальным эпителием.

Задача специалиста – это исследовать сразу несколько фрагментов молекулы, которая содержит генетические данные, чтобы удостовериться несколько раз в подлинности результатов. Именно поэтому, лучше всего проводить данную процедуру в стенах лаборатории, чтобы разные внешние факторы не повлияли хоть на малейшую долю отклонения.

Инструкция по забору материала

Очень важно соблюдать правила забора материала, что может напрямую отразиться на точности результатов теста. Особенно это касается тех людей, кто выбрал проведение забора биологического материала на дому.

  • ни в коем случае нельзя к предмету забора дотрагиваться руками, для этого необходимо использовать перчатки и стерильный пинцет, который после помещает материал в специальный контейнер;
  • если это зубная щетка, то ее срок эксплуатации не должен превышать недели;
  • при наличии пятен на одежде, их нужно аккуратно вырезать ножницами, а после также поместить пинцетом в стерильный конверт или контейнер;
  • жевательная резинка или окурки, предварительно подсушиваются;
  • волосы предоставляются для анализа только с луковицами и желательно около 10 шт.;
  • собрать слюну можно стерильной ватной палочкой.

Если вы собираете биологический материал в домашних условиях, очень важно соблюдать не только вышеперечисленные правила, касаемо отдельных предметов, но и проследить, чтобы за время их хранения (например, если это жевательная резинка или окурок от сигареты), к ним никто не дотрагивался. Иначе результаты будут искаженными.


Расшифровка результатов

После сдачи исследуемого материала в отведенный срок вы получаете результата теста ДНК. Результаты будут отображены на бланке, где будет представлена информация о двух или более участников исследования. Главное здесь, это запись о выводе проводимого исследования и заключение специалиста – подтвердить или опровергнуть совпадение. Если ответ положительный, то в выводе будет стоять вероятность совпадения 99,9%. Многие задают вопрос: «Почему не 100%?». А все потому, что 0,01% отводится исключительным случаям, которые могут произойти в жизни, например, когда у биологического отца есть брат-близнец и были поданы именно его биологические материалы. А вот если сходства с генами не будет найдено, то результат будет 100%. Здесь ошибка исключена.

Можно ли обмануть тест

Как бы ни звучало это абсурдным, но результаты ДНК экспертизы можно исказить. Если данное действие произошло умышленно, то за этого рода деяния грозит уголовная ответственность и заказчику и исполнителю. Конечно, все мы понимаем, что за все этим стоит цена вопроса. А вот неумышленно подлинные результаты могут быть искажены в следствии подмены биологического материала в лаборатории. Такое на практике происходит, когда в экспертизе не задействованы судебные органы при установлении отцовства. Так как если на экспертизу направляет суд в ходе разбирательства, то тест ДНК проходит по строгим правилам, в проверенных медицинских центрах, с подробным отчетом, а также фотоотчетом, и при присутствии уполномоченного лица.

Если вы сомневаетесь в результатах генетической экспертизы, вы можете затребовать ее повторное проведение, даже если отцовство устанавливается в судебном порядке.

На сегодняшний день ведущие ученые мира доказали, что можно искусственно подделать образцы слюны и крови при наличии чужого биологического материала. Происходит это при помощи высокотехнологического оборудования, которое умеет синтезировать молекулу ДНК. Но сделать этого не может любая лаборатория, так как ей необходим доступ к базе геномов, а также современные технологии, которые не имеются в широкой доступности.

Следовательно, тест ДНК для установления отцовства является единственным методом определения родства с высокой точностью. Несмотря на недешевую цену, а также длительность ожидания результатов, анализ ДНК на отцовство является достоверной и максимально точной информацией, что либо подтверждает, либо опровергает факт родственной связи. Именно поэтому при судебных разбирательствах, результаты генетической экспертизы играют решающую роль.


Рекомендуем почитать

Наверх