Исследователи используют "нанопоровые каналы" для точного обнаружения ДНК

Исследователи из Центра нанотехнологий Бирка Университета Пердью продемонстрировали, как "нанопоровые каналы" можно использовать для быстрого и точного обнаружения специфических последовательностей ДНК. Эта технология может стать инструментом для геномных приложений в медицине, мониторинге окружающей среды и национальной безопасности.

Как это работает:

• Крошечные каналы диаметром 10–20 нанометров и длиной в несколько сотен нанометров были созданы в кремнии.
• Внутрь каждого канала была прикреплена одна цепь ДНК.
• Каналы погружали в жидкость, содержащую ДНК.
• Поскольку ДНК заряжена отрицательно, приложение напряжения заставляет генетический материал из ванны протекать через канал (процесс "транслокации").

Ключевое открытие:

Исследователи обнаружили, что одноцепочечные молекулы ДНК, идеально комплементарные тем, что прикреплены внутри канала, протекали быстрее и в большем количестве по сравнению с несовпадающими цепями.

Метод детекции:

• Обнаружение специфических типов цепей ДНК происходит путем измерения электрического тока через канал.
• Когда молекулы ДНК в ванне идеально комплементарны молекулам в каналах, импульс тока короче, чем при несовпадении даже одного нуклеотидного основания.
• Это создает специфические "сигнатурные импульсы" в результате движения конкретной ДНК.

Значение:

Способность быстро обнаруживать специфические молекулы ДНК из малого количества исходного материала без необходимости использования "меток" открывает потенциал для широкого спектра применений.

Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Nanotechnology.