Стоит нам влюбиться, как весь мир сужается до одного-единственного человека. Стоит нам увлечься идеей, как все наши силы направляются на её воплощение. Когда мы, влюбленные, увлеченные, одержимые, с головой уходим в любовь или бизнес, то живем в отрыве от реальности и не замечаем вполне очевидных вещей.

Такое зауженное восприятие называется “туннельным эффектом”.

Чем ниже температура, тем хуже идут химические реакции. И это... несколько удивляет, ведь мы хорошо знаем, что в межзвёздном пространстве много довольно сложных молекул, которые должны были образоваться в ходе активных химических реакций. Но как?

Вверху: молекулярное облако в Персее, где были найдены метоксильные группы. Внизу: туннельный эффект («под горкой») и процесс преодоления потенциального барьера в классической, неквантовой физике («в горку»). (Здесь и ниже иллюстрации APOD / NASA / Dwayne E. Heard et al.)

Одно из самых загадочных свойств материи – туннельный квантовый эффект вместе с нанотехнологиями могут помочь в создании точных и недорогих устройств для секвенирования генома.



Стюарт Линдсей (Stuart Lindsay) и его коллеги из Института Биодизайна (Biodesign Institute), части Университета Штата Аризоны (Arizona State University), сообщили в текущем выпуске журнала Nature Nanotechnology Letters о создании нового метода ДНК-секвенирования.

Десятилетие назад секвенирование генома человека было одним из самых громких научных достижений XX века. Сегодня задача по секвенированию 3х миллиардов оснований никого не удивляет, но и не является столь простой задачей. Необходимо помнить, что задача по секвенированию человеческого генома заняла 11 лет и стоила почти миллиард долларов США. При этом использовалась «грубая вычислительная сила» в виде суперкомпьютеров.

Также общеизвестно, что для генной медицины нужно знание не только «человеческого генома» в общем, а набора нуклеотидов ДНК вполне конкретного пациента. На данный момент ни одна технология по секвенированию не позволят считать «на лету» ДНК человека быстро и недорого. Поэтому ученые несколько лет пытаются использовать последние достижения нанотехнологий и микроэлектроники для улучшения секвенаторов. Отдельные ученые предлагают принципиально новые методы их работы.

Основная задача ДНК-секвенатора – точно определить последовательность из четырех оснований – аденина, цитозина, гуанина и тимина. Обычно для этого требуется разбить исходную ДНК на сотни фрагментов, которые обрабатываются параллельно, а затем, с помощью суперкомпьютера все части расшифрованного генома «сшиваются» в один.