„Albert jest psem, ale nie zdaje sobie z tego sprawy. Albert uwielbia ludzkie jedzenie (i piwo), oglądanie filmów w Internecie, spanie w łóżku i nie tylko, ale nie powinien tych wszystkich rzeczy robić. Aby go o tym przekonać, opracowaliśmy procedurę testową rozstrzygającą tę wątpliwość” - tymi słowami zaczyna się wstęp do publikacji zespołu naukowców z Uniwersytetu Gdańskiego, Politechniki Gdańskiej oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego, którzy opracowali test pozwalający na szybkie wykrycie unikalnego dla ludzi genu DEFB1. Rozwiązanie może okazać się przydatne m.in. w diagnostyce i medycynie sądowej przy analizie próbek DNA niewiadomego pochodzenia.

Na łamach prestiżowego czasopisma Sensors& Actuators: B. Chemical opublikowane zostały wyniki badań zespołu naukowców tworzących Związek Uczelni Fahrenheita, wśród których znaleźli się pracownicy Uniwersytetu Gdańskiego, Politechniki Gdańskiej oraz Gdańskiego Uniwersytetu Medycznego. Opracowali oni metodę szybkiego wykrywania genu DEFB1, unikalnego dla gatunku ludzkiego w próbce śliny. Pomógł im w tym Albert - mops, który uwielbia ludzkie jedzenie, filmy w Internecie i spanie w łóżku.

Główną zaletą opracowanej metody jest skrócenie czasu analizy próbek DNA w stosunku do aktualnie stosowanej metody określenia ludzkiego genomu, (w reakcji łańcuchowej polimerazy – PCR), opartej na powielaniu materiału genetycznego.

W użytej metodzie badawczej wykorzystano nie tylko umiejętność modyfikacji powierzchni elektrody w celu oznaczenia genu beta-defensyny 1 (DEFB1) w próbce śliny pochodzącej od zwierząt oraz od człowieka, ale również zastosowano dotąd niestosowaną w tego typu pracach technikę analityczną, opartą na analizie zmian zachodzących na elektrodzie w oparciu o monitoring chwilowych zmian impedancji badanego układu. Analizowany gen jest obecny w genomie człowieka i występuje jedynie w ludzkim DNA. Dlatego też powyższą zależność wykorzystano w rozróżnieniu badanych próbek, używając do tego celu specjalnie modyfikowanych elektrod. Weryfikacja pochodzenia pobranych próbek została przeprowadzona na specjalnie modyfikowanych elektrodach diamentowych domieszkowanych borem, które wykazują unikalne cechy w porównaniu z tradycyjnymi elektrodami, posiadają niski prąd tła, dzięki czemu idealnie nadają się do tego typu badań. Elektrody wykorzystane do badań zostały wykonane w zespole kierowanym przez dr hab. inż. Roberta Bogdanowicza, prof. PG z Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki.

- Modyfikacja powierzchni elektrody specyficznym oligonukleotydem pozwoliła na uzyskanie czułej powierzchni w kierunku śledzenia zmian zachodzących na elektrodzie. Takie podejście pozwoliło na wykrycie i identyfikację badanego genu poprzez śledzenie procesu hybrydyzacji DNA – mówi dr Paweł Niedziałkowski z Wydziału Chemii Uniwersytetu Gdańskiego.

- Warto podkreślić, że zastosowana metoda pomiarowa oparta na analizie widm impedancyjnych pozwala na śledzenie zmian zachodzących na elektrodzie w czasie rzeczywistym, co jest wielką zaletą w procesie wiązania próbek DNA, jest to niezwykle ważne w detekcji tego typu procesów - mówi dr hab. inż. Jacek Ryl, prof. PG z Wydziału Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej.

Jak podkreślają badacze, opracowana technika pomiarowa wykrywania ludzkiego DNA może być wykorzystana w badaniach diagnostycznych rozpoznania próbek DNA różnej wielkości na potrzeby medyczne oraz kryminalistyczne.

Członkowie zespołu badawczego: dr Paweł Niedziałkowski (Wydział Chemii UG), dr hab. inż. Jacek Ryl, prof. uczelni (Wydział Fizyki Technicznej i Matematyki Stosowanej PG), dr inż. Joanna Wysocka (Wydział Chemiczny PG), prof. dr hab inż. Tadeusz Ossowski (Wydział Chemii UG), dr hab. inż. Paweł Ślepski, prof. uczelni (Wydział Chemiczny PG),dr hab. inż. Robert Bogdanowicz, prof. uczelni (Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki PG), dr inż. Michał Sobaszek (Wydział Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, PG), dr Joanna Charmier-Ciemińska (Pracowania Biologii i Genetyki Sądowej, GUMed), dr Łukasz Burczyk (Wydział Chemiczny PG), dr Anna Wcisło (Wydział Chemii UG).