iliusmaster

Деньги есть. Давать некому. Топик-стартер делает то, к чему способен - штопает ячейки. В этом его вины нет. Можно даже похвалить его за усердие и трудолюбие и пожурить за то, что не хочет ничего нового придумывать. Если бы реально хотел делать возможное - давно бы добыл новую ячейку и промерил ее параметры на стандартных образцах ДНК. Это не огромной сложности задача даже для нашего Пущино, не беря в расчет Московские институты.

Упроститься создание ячейки. Сильно улучшиться качество ячеек. Многократно уменьшиться число ошибок распознавания нуклеотидов. Представьте, что БЛМ - это фактически отверстие длиной 10нм. ну или 7нм, если сильно повезло. Расстояние между нуклеотидами 0,34нм. То есть в ячейке одновременно могут находится до 20 ти нуклеотидов. И сигнал меняется от входящего - выходящего, меняется суммарный ток и вооще все становится очень не просто с распознаванием на фоне и так слабого зашумленного сигнала. Именно из- за неточностей распознавания нанопоровое секвенирование и не получило до сих пор широкого распространения в секвенировании длинных последовательностей и генома в частности. Там и более точными и чуткими методами бывает такого насеквенируют... Нанометры нужны не транзисторы клепать, а сформировать пору нужной конфигурации. То есть сделать чип с синтезированными порами. "У меня ещё вопрос: может ли хоть кто-то из России запуститься на tmsc, и сколько контор на сегодня в России может получить из бюджета деньги для финансирования такого проекта ?" Запуститься может кто угодно, были бы деньги. Контор ни одной, потому как такие проекты реализуют не конторы, а личности, в подчинении которых находятся конторы. Личностей, способных потянуть такие проекты в нашей науке пока не наблюдается. То есть заявить, что возьмусь и сделаю и чтобы прямо поверили, что сделает... Деньги как ни странно в стране есть. Вот тут 100млн. долларов полковник решил вернуть с барского плеча, а сколько там еще сотен млн и млрд долларов, которые мы не видим. В Москве только на благоустройство тратят по 4 млрд. долларов в год. Так что деньги есть, а давать некому.

Нет. Я про то, что вместо использования БЛМ и белковой поры, со всеми присущими такой системе недостатками, придумать просчитать и изготовить синтетическую пору для анализа ДНК на фабрике TSMC. Тут как раз хватит работы всем. И математикам и физ-химикам и технологам...

Во всей этой истории меня смщает только одно. Зачем вкладывать свои интеллектуальный труд в "штопанные" ячейки. Я вот над чем вам советую подумать. В 1989 году никто и не помышлял про литографию нанометрового масштаба. Сейчас же TSMC вывел в производство техпроцесс 5 нм. Нужно сесть и хорошенько подумать: 1. Структура из каких веществ и какой формы позволит создать искусственную пору с нужными нам характеристиками? 2. Что лучше всего позволит идентифицировать нуклеотиды. Может подвести два магнитных язычка(слой атомов железа) к поре, и подать магнитное поле и определять частоты резонансов в узком зазоре? То есть оппозитно два язычка из железа и еще два из золота. По одним концентрируем магнитное поле в зазоре, а на других снимаем вч спектр? А может посчитать и сделать узкий туннель для квантов света и по характеристикам взаимодействия света с основаниями проводить их идентификацию. А может подать потенциал с одной стороны поры, а затворными структурами с другой стороны его оценивать. 3. Десяток вариантов с может. Каждый нужно продумать, просчитать реализуемость, провести эксперименты. 4. Таки сделать секвенатор нормальный без несуразного ИИ и с точностью идентификации лучше 90%, а то длина ДНК в клетке 2м. расстояние между нуклеотидами 0,34нм. итого 5,8 млрд. оснований. Вот я и обсчитался, наука нам вещает, что сильно меньше, всего 3млрд. Но все равно, при погрешности 90% сильно много раз придется перечитывать, чтобы получить что - либо приемлемое. Пока есть идеи и силы, лучше придумывать что-либо новое, чем "штопать" чужие гандоны ячейки.

Вот пришли последние новости. ТИ окончательно снимает с производства сложные ОУ на di-fet процессе opa128 и его ухудшенную версию opa 129, в пользу МОП lmp7721. История давняя, года 4 назад они пытались уже это сделать, но под натиском запросов продлили производство. А сейчас ВСЕ:|((( Что означает полное отсутствие на рынке приличных высоковольтных ОУ для трансимпедансов, надеюсь, хоть AD549 еще подержат в производстве. Кто использовал их в работе придумали что-нибудь?

До получения промеров чёрного ящика ни о какой схемотехнике речи идти не может. Промерять чёрный ящик лучше аппаратурой максимально доступного качества. Токи в КМОП технологии ох как плывут от температуры. Именно этот факт долгое время удерживал на вершине opa128 и opa111 и ad549. ]

Именно, что зависит от масштаба, потому есть более годные ячейки, на которых ошибка распознавания пониже и менее годные, в которых повыше. Именно из-разницы свойств поры и соответственно амплитуды сигналов от цели. Вы же еще хотите привнести дополнительную неопределенность. Сейчас же вы спорите ради спора, а не ради помощи топикстартеру. Это называется троллинг. За сим откланяюсь.

ИМенно, что точность! Так как по этим аплитудам обучаются нейросети. если у вас в первый запуск амплитуда изменения сигнала от аденина была 1, а во второй стала 1,1 то это может быть и не аденин, а тимин? Вы сейчас спорите не о том. Изначально в теме было сказано использовать усилители с фемтоамперным разрешением только с одной целью - снять образцовые сигналы, чтобы пришло понимание, на что нужно ориентироваться. Все же ваши бурные фантазии основываются на еще более бурных фантазиях топик-стартера и теоритезированиях. Пока не будет сигналов от новой ячейки с максимально достижимым разрешением и точностью, просветления на тему упрощений тракта усиления не придет.

Здесь точность усиления должна быть очень высокой, так как по изменению проводимости происходит идентификация нуклеотидов. Разница между отдельными нуклеотидами крайне незначительная.

"Кус=10000, на выходе 500мВ при токе ячейки 50пА, 10мВ при 1пА." Напряжение на емкости усиливаем..... Получается что ваш усилитель должен иметь СТАБИЛЬНЫЙ входной ток гарантированно меньше 1пА, чтобы не перепутать изменение входного тока усилителя с током ячейки. Мне так кажется или вы ни разу не пробовали делать усилитель с усилением 10000 для частоты 10КГц. с входным током меньше 1пА в интегральном исполнении.

1. http://the-epic-file.com/text/bookz/aoe_3/ch_08/aoe3_08_11.htm 2. 5МОм. Импеданс ячейки. Покажите, пожалуйста другие варианты усиления. На что будете нагружать источник? на 50МОм? 3. Есть мультиплексоры с субпикоамперными токами утечки. Но любое их использование в этой задаче требует эксперимента.

"Судя по всему, вас ТС явно не наймет. А второго такого вундеркинда чтобы такой ценник выставлял, здесь не найдется.Судя по всему, вас ТС явно не наймет. А второго такого вундеркинда чтобы такой ценник выставлял, здесь не найдется." Ошибся человек. Хотел написать 100 долларов в день, что для Московского княжества вполне реальность(120-140т.р.)

У Мироновой Галины Дмитриевны есть два приборчика. Один их них сделан представителем старой школы и потому прилично работает. Второй делал Максим, вот тот никак толком не работает.:(((( в общем договариваетесь с Талановым, вроде бы он занимается сейчас БЛМ. Я делал коробочку, в которой был комплект прецизионных сопротивлений на фторопластовой плате для поверки сего устройства. Если уж очень приспичит и вы найдете оригинальную ячейку, то могу дать погонять электрометр от прецизионной системы дозиметрии. У него входной ток 6 фА. и разрешение в 10фА. на первом диапазоне до 50пА. 2. Что все уперлись в ИИ. Для решения такой задачи, то есть нахождения и идентификации определенного объекта в условиях неоднородной информации отработаны отличные статистические методы в радиолокации. Не надо везде совать ИИ. Это не панацея.

Если уж заговорили про ИТЭБ, то а лаборатории моей жены есть вполне себе аппарат, способный хорошо разрешать пикоамперы. Ибо ч к нему делал тестовую коробочку на 1, 10, 50 пА

Почему же вы так упираетесь в емкости? Уменьшить в 2-3 раза индкутивность религия не позволяет?

А почему у вас на малой нагрузке частота от 650кгц отличается? Ваши графики 4,5,6 вполне себе соответствуют графиками из даташита на стр. 18 за исключением того, что у вас инвертирован сигнал почему-то. Из даташита явственно видно, что микросхема не придумывалась для работы на токах 10-20 мА. Достаточно посмотреть графики на странице 10 и станет видно, что микросхема хорошо управляется с нагрузками большими чем 400мА. Для малых нагрузок попробуйте уменьшить величину дросселя до 1,5-2,2. Частота свербения уйдет в более ВЧ область и может так сложится, что ее перстанет быть слышно.

Это неправильная, безумная, вера в студентов приведет к тому, что проект будет завален. Единственный шанс привлечь студента - это вариант с опытным наставником. Так-как никто параметров этой ячейки окромя разработчиков не знает, то топикстартеру для начала нужно добыть саму ячейку, причем еще не "штопанную". После чего провести эксперимент по измерению тока ячейки при подаче разного поляризующего напряжения в отсутствие реагентов и в присутствие реагентов. Это можно сделать на любой более-менее приличной установке для проведения экспериментов с БЛМ. Такие установки есть во многих научных организациях нашей страны. Даже в ИТЭБ РАН, где я когда-то работал, их было несколько, разной степени совершенности. Эти установки вполне себе позволяют измерять токи величиной в 10-ки фемтоампер при поляризующем напряжении в диапазоне -2,5....2,5В. Таким образом задача топик стартера вырождается не в задачу сооружения девайса, а в задачу нахождения оригинальной целой ячейки и ребят с наличиствующей установкой БЛМ. С ребятами можно договориться за пиво на промер ячейки. После того, как определятся базовые параметры измерительной установки, можно подстроить параметры и в ячейке провести реакцию с точно известной молекулой ДНК, для определения величин сигналов, все на той же установке БЛМ за другую порцию пива. Вот и весь бизнес план для начала.

Начать нужно с 1-8 предусилителей, чтобы посмотреть характеристики сигналов со "штопанной" ячейки.

LSK 389 не совсем с малыми токами.... они малошумящие. Эта схема приведена как общая концепция внешнего дифф каскада на полeвых транзисторах. @Скажите, пожалуйста, а есть что-то аналогичное, что возможно в РФ не запретят ввозить?@ Т Так вроде вы в Германии обитаете? По-поводу транзисторов ничего не подскажу полезного. Я использовал отечественные 2П303Г. Сейчас выбор отдельных полевых транзисторов JFET не так и большой, почти все поснимали с производства из-за перехода на монолитную технологию и улучшение КМОП процесса, который в настоящее время позволяет делать входные каскады с малыми утечами. 2n4117/2n3452можно попробовать отобрать из кучки. На указанные ОГРОМНЫЕ токи в 1 пА не смотрите. Они указаны как самый плохой случай и при напряжении 20 В. Если будет меньше напряжение, тем меньше будет ток, в некоторых даташитах есть график зависимости тока утечки от напряжения. В общем при большом желании что-то подобрать можно. VishaySmallSignalDiscretes.pdf

J1, J2 подобраны по начальному току стока и вольт-амперной характеристике.

Дело не в экране, а в тепловой связи кристаллов дифф каскада на полевых транзисторах. Чем одинаковее кристаллы(тарнзисторы из одной партии) и чем лучше между ними тепловая связь, тем меньше дрейф токов, точнее ее разницы. Q1 и Q2 лучше на одном кристалле - подобранная пара. lsk389 в TO-18 через медную трубочку торцами друг к другу. Резисторы r6 r7 r8 r4 r5 - точности и стабильности максимально доступной.

1. Посмотрите в сторону ADA4530-1 или LMC6001. Недавно проводили прбные испытания в электрометре. LMP7721 всех хуже себя проявила, даже в сравнении со старой LMC6001. 2. Для того, чтобы превратить LM324 в классный трансимпедансный усилитель достаточно 2 полевых транзисторов j-fet, 2 биполярных, немного резисторов пару конденсаторов и диодов... В этом случае высоки температурные флуктуации, но при подборе входной пары транзисторов с исполнением в металличесом корпусе и засовывании этой пары в медную трубочку, характеристики можно получить ЛУЧШЕ чем у монолитных ОУ по входному току, но сильно хуже по разбалансу тока и тепловой стабильности. Мультиплексоры НЕ СПОСОБНЫ коммутировать с достаточной ВАМ точностью токи величиной даже в ЕДИНИЦЫ пикоампер. Вы же хотите ФЕМТОАМПЕРЫ.(писал вам об этом 3 сообщения назад) Предусилитель нужен на каждый вход независимо, после уже идет мультиплексор для коммутации напряжения. Поэтому скорее всего в оригинальной конструкции заказная микросхема аналоговая с кучей КМОП трансимпедансных усилителей. 1. 126 ADA4530 - 16*126 = 2016 долларов. 2. Высокоомные стабильные малошумящие сопротивления обратной связи = 600 долларов. 3. Хитрая плата на РОджерсе на верхнем слое или ФАФ для уменьшения токов утечки - 500 долларов 4. 2 т. - работа по созданию платы 5. Мелочь + питание+ монтаж - 1т. ИТОГО 6100 долларов(как и было озвучено в начале)

Сразу тонкость. ПРЕДУСИЛИТЕЛИ нужно ставить до мультиплексоров. Стандартные мультиплексоры не приспособлены для работы с малыми токами. Велики токи утечки и инжекция заряда присутствует. В общем для начала работ нужно 1. Собрать вашу ячейку в одноканальном варианте в комплекте с системой усиления от БЛМ. 2. Снять параметры сигнала для одного канала. - ток начальный утечки мембраны - шумовой ток в нормальных условиях (в отсутствие компонентов) - шумовой ток в нормальных условиях (в присутствие компонентов) - ток при наличии реакции - ток от цепочки ДНК с большим числом ААААА(полиаденилатный конец) - ТТТТТТТ - ГГГГГГГГ - ЦЦЦЦЦЦ чтобы статистически установить примерную величину изменения сигнала от каждого типа нуклеотида. Вот когда у вас появится табличка с параметрами в виде конкретных величин токов, вот тогда можно идти к разработчикам, чтобы они спроектировали вам оптимальную систему на много каналов.

Так вот я к чему все это. 1. Если вам хочется секвенировать сцелью изучать последовательности ДНК - аппаратуры море - купите и секвенируйте. 2. Если хочется сделать аппарат для секвенирования - то какой смысл повторять уже отработанное решение. Лучше вы сделать не сможете, потому как всегда будете отставать на шаг - другой. То есть нельзя ставить цель в точку, которая всеми уже пройдена. 3. Если хочется сделать аппарат для секвенирования - придумывайте лучше и делайте на шаг вперед. Цели ставьте тоже на шаг вперед. Тогда вы будете стремиться примерно в одну точку с конкурентами и это будет равное соревнование, в котором есть шанс победить. 4. Так в чем история то? сделать считыватель проводимости на 126 лунок? Это как раз не очень сложно. Найдите ресурсы(финансовые), думаю что тысяч за 6-8 доларов такую шайтанку можно сделать легко быстро и непринужденно и на этом форуме найдется с десяток человек, способных на разработку такой штуки. Делается 8 шт. 16-канальных измерителей. 126 целевых каналов и 2 в запас на определение дрейфов и погрешностей. Подходящие ОУ мультиплексоры АЦП, ЦАП всегда доступны. Схемотехника и ПО - не глобальной сложности. Вкладывать ресурсы в заведомо устаревшую разработку смысла нет. Школы нет, тогда зачем ее создавать под что-то устаревшее? Предложение и соображение может быть только одно - определитесь хорошо с целью, чего вы хотите достигнуть. Сделать копию секвенатора в надежде, что это будет дешевле и можно будет всех осчастливить дешевым индивидуальным геномом. Оставьте эту идею. Дешевле сделать не возможно. Потому как ваших ресурсов на создание такой системы не хватит, а у тех людей, у которых есть ресурсы - есть желание их умножить. Потому когда вы возьмете у них ресурсы и сделаете секвенатор, они попросят вас ресурсы вернуть, да еще и с процентами. Ставьте целью сделать такой секвенатор, чтобы со всего мира к вам прибежали и встали в очередь. Вот тут и появится шанс на что-то хорошее. Есть бислойщики, выделятели белков, исследователи каналов, и даже фемтоамперметр заперли за решетку Фарадея. ("Глобально то и космическую ракету мы можем сделать. Остались еще и двигателисты, и конструкторы и математики и электронщики и даже программисты вроде-бы есть. Но вот что-то не получается. Протон кончился, Ангары и Союза -5 нет. Так значит чего- то иного не хватает).

"Во все тяжкие" отправились биологи. ТЗ от биолога должно быть составлено в биологических терминах, которые потом с электронщиком можно превратить в "электрические" термины. Пример. Биолог: "При полимеразной реакции происходит присоединение нуклеотидтрифосфата к цепи ДНК с одновременным высвобождением пирофосфата и/ или специальной метки. Пирофосфат или метка обладают такими то свойствами физическими или химическими. Вот эту метку нам нужно четко детектировать. При полимеразной цепной реакции цепочка ДНК проходит через пору, образованную альфа гемолизином. При этом в зависимости от типа нуклеотида меняется ток, протекающий через растворы, разделенные мембраной и соединенные этой порой. Величина тока такая-то. Шум такой-то, допустимая погрешность определения тока для уверенного опознавания типа нуклеотида - такая-то." Потом вы рассчитываете уровень возможных сигналов, соотношение сигнал/шум и танцуете дальше. Применительно к конкретному методу, что используют Nanopore, можно использовать любой подходящие трансимпедансный усилитель на основе ОУ lmp7721, opa128/129, opa111,ada4530,lmc6001 с большим по величине резистором в обратной связи. Проблема то применительно к этому методу не связана с преобразованием сигнала, так-как по сути своей это преобразователь ток-напряжение. Проблема связана с получением хитрой поры, что и запатентовано. Будут вопросы - обращайтесь. Я тут искалеченный электроникой биохимик или биохимией электроник. Помогу чем смогу.