Leiðtogar í einni sameindartækni
Þrátt fyrir takmarkanir á næmi, hraða og stærð fáanlegrar röðar, var nýja röðunaraðferðin, sem lýst er í PNAS, skáldsaga og sýndu nægilegt loforð til að ná auga áhættufjármagnsmanna sem nálgast prófessorinn um fjárfestingu í tækni hans. Það hlýtur að hafa verið eitthvað um þá tækni sem áhættufjárfestar eru að leita að þar sem þetta var fyrst , samkvæmt starfsfólki í langan tíma og rannsóknarstjóri, Dr. Timothy Harris ... vísindamenn, það er hins vegar !
PNAS-útgáfan var gefin út 1. apríl 2003, fyrsta umferð fjármögnunar fyrir nýtt fyrirtæki var hafin 19. desember 2003 og þann 2. janúar 2004 opnaði Helicos dyr með 5 starfsmönnum, þar á meðal Dr. Harris, a sérfræðingur á mælikvarða og einnar sameindartækni. Helicos er nú staðsett í Cambridge MA, Bandaríkjunum og eftir 2 umferðir fjármögnunar fjármögnunar og í tengslum við markaðsverðbréf þann 27. maí 2007, er það nú í viðskiptum á NASDAQ: HLCS .
Helicos sérhæfir sig í erfðafræðilegri greiningartækni, einkum True Single-Molecule Sequencing (tSMS TM ) tækni, staðfest með raðgreiningu á M13 veirufræðinni eins og lýst er í Science Magazine í apríl 2008. Sértæk tSMS TM vettvangur notar HeliScope TM Single Molecule Sequencer .
Samkvæmt Dr. Harris, var þetta tiltekna verkefni hafin í janúar 2004 og í júní 2005 höfðu þau tekist að ná árangri í M13 veirunni, læknisfræðilega viðeigandi röð, sem lýst er í vísindapappírinu.
Hvernig virkar tSMS TM ?
DNA strengur um 100-200 basa pör er skorið í smærri brot með því að nota takmörkun ensím og polyA hala er bætt við. Styttir þræðirnar eru síðan blandaðir við Helicos flæði frumuplötuna, sem hefur milljarða polyT keðjur bundin við yfirborðið. Hver hybridized sniðmát er röð í einu. Því má lesa milljarða á hlaupi. Merking er gerð í "quads" sem samanstendur af 4 lotum hvor fyrir hverja 4 nukleótíðbanna. Flúrljómkenndu basar eru bætt við og leysir í tækinu lýsir merkimiðanum og tekur að lesa hvaða strengir hafa tekið upp þá tiltekna merktu stöð. Merkið er síðan klofið og næsta hringrás byrjar með nýjum stöð. Eftir að flæðisfruman hefur verið meðhöndluð við hverja basa (4 lotur) er quad lokið og ný byrjar aftur með upphaflegu kjarnabrunni.
Eins og er getur HeliScope TM lesið DNA brot með um það bil 55 basa pör að lengd. Því fleiri basar í röðinni, því lægra sem hlutfall af þætti sem hægt er að nota í sýni, vegna þess að sumir strengir hætta að lengjast á meðan ferlið stendur.
Til að lesa 20 eða svo grunnatriði er hægt að nota um 86% strenganna. Til lengri tíma litið (55+ grunnpör) lækkar þetta hlutfall í um það bil 50%.
The Single-Molecule Advantage
Þó að nokkur önnur fyrirtæki bjóða upp á ýmsar raðgreiningarkerfi með miklum afköstum, ýmsum mismunandi hvarfefnum, á sambærilegum kostnaði og í stuttu máli af 25-40 grunnpörum, les aðeins Helicos DNA röð eitt kjarns í einu með einkaleyfishafi þeirra merkingaraðferð sem er næm til að leyfa les á einum sameind. Aðrir aðferðir þurfa að magnast DNA (með PCR ) til að gera margar (milljónir) eintaka fyrir raðgreiningu. Það kynnir möguleika á verulegu leyti af ónákvæmni vegna vinnsluvillna með pólýmerasa ensímum við mögnun.
Frá og með apríl 2008 var HeliScopeTM greinilega fær um að raða milljarða núkleótíðbassa á dag.
Helicos er meðlimur í einkaleyfasamfélaginu og hefur fengið "$ 1000 genamengi" styrkveitingu. The $ 1000 genamengi á einum degi er áætlað markmið sem myndi krefjast sequencer að vinna milljarða undirstöður á klukkustund. Eins og er, gerði prototype sequencer langan tíma til að bera kennsl á heilu genamengi, sem myndi kosta mikið meira en $ 1000.
Umsóknir um tSMSTM tækni eru margir, þar á meðal greining á erfðafræðilegum afbrigðum hjá mönnum og öðrum tegundum til að ákvarða orsakir sjúkdóma, sýklalyfjaþol í bakteríum, virility í veirum og fleira. Geta til að greina eitt gen án mögnunar hefur marga hugsanlega notkun í umhverfis örverufræði, þar sem erfðafræðilegar aðferðir eru oft notaðar til að greina lífvænlegar, ómenningarlegar örverur eða þær sem finnast í jarðvegi og öðrum matritum sem banna einangrun með núverandi aðferðum. Ennfremur er eðli umhverfisýni sýnt oft erfiðleikar við genamengun með því að nota PCR vegna mengunarvandamála. Hins vegar verða þessar erfiðleikar einnig að sigrast til þess að pólýmerasa ensímin sem notuð eru í tSMSTM virka án truflana.
Kenningin á bak við einfalda raðgreiningu er nokkuð undirstöðu, og þú gætir furða hvers vegna enginn hefur hugsað um það áður. Þó að það hljóti nógu einfalt, þá eru margar tæknilegir þættir sem taka þátt í þróun slíkra vettvanga og nóg af áskorunum til að halda Helicos upptekinn, þar á meðal þróun nýrra efnahvarfa og hvarfefna, plötum og miklum afköstum. Hæfni til að greina flúrljómun á einni merkimiða á einum grunni krefst mjög viðkvæmra tækjabúnaðar og efnafræði til að merkja og greina merki þarf aðeins að vera rétt til að lágmarka truflanir og hámarka trúnað DNA DNA-polymerasins eins og það er beitt á immobilized sniðmát og merkt núkleótíð. Þetta eru nokkrar af þeim áskorunum sem Helicos stendur frammi fyrir þar sem það heldur áfram að þróa þessa tækni í von um að einhvern tíma afhenda $ 1000, 1 dag mannlegt genamengi.