Tekniska händelser

IBM har som mål att expandera livslängden hos människor genom att utveckla ett chip som kan göra personligt medicinsk pris överkomligt och snabbt, säger en företagsforskare på tisdag.

Företaget planerar att utveckla ett chip som snabbt kan kartlägga genetisk kod som finns i biologiska strukturer av organismer. Chippet kommer att försöka förstå genetisk kod genom att sekvensera DNA-strängar - det grundläggande byggstenen i livet - för att hjälpa till att individualisera kurser för medicinsk behandling för patienter, säger Gustavo Stolovitzky, forskare och chef för funktionell genomik hos IBM Research.

IBM hoppas att genomläsaren kommer att kunna kartlägga genetisk kod på några minuter till en kostnad av mellan 100 och 1000 dollar, sade han. "Folk kommer inte att dö … av biverkningar (från olämpliga droger) eller vi kommer att veta lite bättre hur man anpassar sina livsstilar till deras genetiska smink, säger Stolovitzky. "Ingen vill bli behandlad som en genomsnittlig patient. Alla vill bli behandlade som en enskild patient."

Förstå den genetiska koden genom att läsa DNA hjälper till att precis identifiera sjukdomar och förbättra kvaliteten på behandlingen som erbjuds patienter, sade Stolovitzky.

Genomläsaren är utformad som ett kiselchip där DNA trängs genom en por i chipet och dess egenskaper utläses sekventiellt. Chippet har små elektroder för att producera elektriska fält som kan fälla negativt laddade DNA-molekyler, varefter chipet mäter och sekvenserar DNA. Komponenter som är integrerade i chipet innefattar kemiska, fysiska och atomiska skikt som hjälper till att utvärdera molekylerna och sekvensering av den genetiska kompositionen. En mikroprocessor, som troligen kommer att ligga utanför chipet, skulle också behövas för DNA-sekvensering.

DNA-läschipet kan också användas för andra bioteknikapplikationer som involverar sekvensering av DNA-, DNA-, bakterie- och vegetabiliskt DNA, säger Stolovitzky.

Slutligen syftar företaget till att krympa chipet för användning i handhållna medicinska apparater med vilka patienter kan deponera ett prov för att få deras DNA att läsa om några sekunder eller minuter. Enheten kan vara ungefär som en glukosmätare, där användare sätter in bloddroppar och enheten visar blodsockernivån på några sekunder, sade Stolovitzky.

Bygga chipet är det första steget, och IBM kommer att fortsätt sin DNA-forskning för att hjälpa chipet att noggrant kartlägga genetisk kod.

"Vi är i en process där vi kommer att ha milstolpar … [över] tre år. I slutet av tre år kommer vi att veta om det är möjligt eller inte, Sade Stolovitzky.

Han kunde inte förutsäga när tekniken skulle vara kommersiellt tillgänglig. Men om det blir tillgängligt kan det tillhandahållas till patienter via läkarmottagning eller i handdatorer. Sådana DNA-sekvenser skulle kunna eliminera sekvenser av laboratorietester som för närvarande förra veckorna, sa han.

IBMs forskning skulle utgöra en framsteg gentemot tidigare genom-sequencing-ansträngningar som var kostsamma och tog år att uppnå. Det första genetiska sekvenseringsprogrammet, Human Genome Project, avslutades 2003 efter 13 års ansträngning till en kostnad av 3 miljarder dollar. Forskningsprojektet finansierades främst av US Department of Energy och National Institutes of Health.

Den genetiska sekvenseringsansträngningen samlar IBMs nanoteknik och forskning kring flera vetenskapliga discipliner. IBM har påbörjat andra DNA-forskningsinsatser, inklusive ett experiment för att använda DNA som ett sätt att skapa små kretsar, ett projekt som inte är relaterat till den genomiska läsaren.