Лицензирование технологии секвенирования ДНК с помощью графена от Гарварда

Компания Oxford Nanopore Technologies объявила об эксклюзивном соглашении с Управлением по разработке технологий Гарвардского университета на разработку графена для секвенирования ДНК. Графен — это прочная решетка атомов углерода толщиной в один атом с высокой электропроводностью. Эти свойства делают его идеальным материалом для высокоточного секвенирования одиночных молекул ДНК с использованием нанопор.

По условиям соглашения Oxford Nanopore получает эксклюзивные права на разработку и коммерциализацию методов использования графена для анализа ДНК и РНК, созданных в лабораториях Гарварда под руководством профессоров Джена Головченко, Дэниела Брэнтона и Чарльза Либера. Соглашение дополняет уже существующее сотрудничество между Oxford Nanopore и Гарвардом, охватывающее базовые методы нанопорового детектирования и использование твердотельных нанопор. Компания также продолжит поддерживать фундаментальные исследования нанопор в Гарварде.

В знаковой публикации 2010 года в журнале Nature (S. Garaj et al, Nature Vol 467, doi:10.1038/nature09379) команда из Гарварда и их коллеги использовали графен для разделения двух камер с ионными растворами, создав в нем отверстие — нанопору. Группа продемонстрировала, что графеновую нанопору можно использовать как транс-электрод, измеряя ток, протекающий через нее между двумя камерами. Этот транс-электрод использовали для измерения вариаций тока при прохождении через нанопору одиночной молекулы ДНК. Это создавало характерный электрический сигнал, отражающий размер и конформацию молекулы ДНК.

Толщина графена в один атом делает его, как полагают, самой тонкой мембраной, способной разделять два жидких отсека. Это важная характеристика для секвенирования ДНК; транс-электрод такой толщины подходил бы для точного анализа отдельных нуклеотидов в полимере ДНК при его прохождении через графен.

Нанопоровые методы направлены на существенное улучшение стоимости, энергопотребления и сложности секвенирования ДНК. В то время как технологии первого поколения, разрабатываемые Oxford Nanopore, используют нанопоры из пористых белков, последующие поколения будут применять синтетические «твердотельные» материалы, такие как нитрид кремния. Однако в настоящее время остаются проблемы в промышленном производстве синтетических нанопор с требуемыми размерами и электронными свойствами. Графен предлагает потенциальное решение благодаря своей прочности, размерам, электрическим свойствам и будущему потенциалу для недорогого производства.