افزایش قدرت تفکیک و دقت توالی‌سنجی DNA با نانو حفره

محققان برای افزایش دقت و قدرت تفکیک توالی سنجی DNA با نانوحفره اقدام به استفاده از سیالی ویسکوز کردند که با این کار امکان شناسایی نوکلئوتید‌های منفرد فراهم می‌شود.



به گزارش سرویس فناوری ایسنا، توالی‌سنجی DNA یکی از روش‌های بررسی دقیق بازهای مولکول DNA است. این فناوری به یکی از ابزارهای بسیار مهم محققان در شاخه پزشکی تبدیل شده است. با بررسی دقیق ژن‌ها محققان می‌توانند جهش‌های انجام شده روی DNA را شناسایی کنند و حتی به تفاوت موجود میان گونه‌های مختلف بپردازند.

استفاده از نانوحفره یکی از راهبردهای اصلی برای تعیین توالی‌ در DNA است. اما این کار با دقت پایین انجام می‌شود که دلیل آن عبور بسیار سریع DNA از میان نانوحفره است. اخیرا محققان مرکز EPFL سیالی بسیار ویسکوز برای کاهش فرآیند عبور DNA از میان نانوحفره ارائه کردند که می‌تواند هزار مرتبه این سرعت را کاهش داده و در نهایت قدرت تفکیک و دقت را افزایش دهد. نتایج این پروژه در نشریه Nature Nanotechnology منتشر شده است.

الکساندر رادنویچ از محققان موسسه زیست‌مهندسی این مرکز با استفاده از این سیال ویسکوز موفق شده تا دقت را به قدری افزایش دهد که امکان سنجش یک نوکلئوتید منفرد نیز با این روش فراهم باشد. این گروه تحقیقاتی فیلم نازکی از جنس دی‌سولفید مولیبدن ساختند که تنها 0.7 نانومتر ضخامت دارد. مزیت این لایه نسبت به گرافن، چسبندگی کمتر DNA نسبت به گرافن است.

پژوهشگران DNA را در سیال ویسکوز حاوی یون‌های باردار قرار دادند. این سیال به گونه‌ای است که با تغییر ساختار مولکولی آن می‌توان ویسکوزیته محیط را به دلخواه تنظیم کرد. این سیال متعلق به دسته‌ای از مواد موسوم به سیالات یونی در دمای اتاق است. این سیال به دلیل گرادیان ویسکوزیته برای کاهش سرعت حرکت DNA مناسب است.

نتایج آزمون‌های انجام شده توسط محققان نشان داد که با این روش می‌توان سرعت حرکت و عبور DNA را از میان نانوحفره به گونه‌ای تنظیم کرد که هر نوکلئوتید منفرد امکان عبور و سیگنال‌دهی از نانوحفره را داشته باشد. بعد از عبور هر نوکلئوتید، نوکلئوتید بعدی عبور می‌کند.

محققان این پروژه در حال حاضر به دنبال روش‌های تجاری‌سازی این فناوری هستند.

منبع :