logo

Пользовательского поиска

Tuesday 20th of February 2018

Секвенирование ДНК с помощью графеновых нанопор

PDF Печать E-mail
Рейтинг пользователей: / 0
ХудшийЛучший 
Актуальные темы - Нанотехнологии в медицине и биологии
Автор: Administrator   
12.07.2010 11:43

 

Художественное  изображение молекулы ДНК, проходящей через мельчайшее отверстие в  графеновом слое толщиной в один атом, находящемся на Si/SiN-чипе.

 

Художественное изображение молекулы ДНК, проходящей через мельчайшее отверстие в графеновом слое толщиной в один атом, находящемся на Si/SiN-чипе. (Фото: Cees Dekker lab TU Delft / Tremani)

 

 

 

Группа ученых из Дельфтского технологического университета (Delft University of Technology) сообщила о новом типе нанопористых устройств, которые могут значительно повлиять на разработку методов скрининга молекул ДНК, например, для считывания их последовательностей. В статье, опубликованной он-лайн в журнале NanoLetters, они сообщают о новом методе получения мельчайших пор в графене (слое углерода толщиной всего в 1 атом). Им также удалось зарегистрировать перемещение отдельных молекул ДНК, проходящих через такую пору.


Гонка в области разработки быстрых и недорогих стратегий секвенирования ДНК, то есть считывания содержания нашего генома, охватила весь мир. Особенно перспективными представляются устройства следующего поколения, в которых измерения проводятся на отдельных молекулах. Представьте себе молекулу ДНК одной из ваших клеток (3 миллиона пар оснований, 1 метр длины, если растянуть ее от начала до конца), чтение которой - основание за основанием – происходит в режиме реального времени по мере того, как молекула скользит между вашими пальцами. Это то, что собираются превратить в реальность постдокторант Грегори Шнайдер (Gregory Schneider) из группы профессора Сиза Деккера (Cees Dekker) и его коллеги из Института нанонаук Кавли (Kavli Institute of Nanoscience). Сейчас ученые продемонстрировали первый шаг в этом направлении: проскальзывание отдельной молекулы ДНК через наноразмерную пору в самой тонкой мембране, какую только может предложить природа – слое графена толщиной в один атом.

Графен – уникальный и своеобразный материал, при этом широко распространенный в природе. Он есть дома у каждого из нас: например, графит углеродных карандашей состоит из слоев графена. Его можно найти и в древесном угле, и в свечной саже. Но в данном исследовании графен используется благодаря его особому свойству образовывать одноатомные монослои. Почему важна такая ультратонкая мембрана? Давайте вернемся назад к той молекуле, скользящей между вашими пальцами. Расстояние между двумя основаниями в ДНК очень мало, около половины нанометра! Поэтому для считывания информации с каждого из них нужен рекодер – записывающее устройство – который сам должен быть меньше половины нанометра. Если бы ваши пальцы можно было уменьшить до такого размера … Вот здесь-то графеновые мембраны толщиной в один атом и играют решающую роль.

Шнайдер и его коллеги проделали наноразмерные отверстия – нанопоры – в графеновой мембране, представляющей собой идеальный рекодер. Они продемонтрировали, что находящиеся в воде отдельные молекулы ДНК можно протянуть через такую графеновую нанопору, и, что особенно важно, каждую молекула ДНК можно обнаружить. Метод обнаружения очень прост: при приложении к нанопоре электрического напряжения ионы в растворе начинают перемещаться через отверстие, генерируя электрический ток. Когда молекула ДНК входит в нанопору и частично блокирует поток ионов, ток становится меньше. Таким образом, каждая отдельная перемещающаяся через пору молекула ДНК обнаруживается по падению электрического тока.

ДНК скользит через нанопору основание за основанием. Графеновая нанопора толщиной в один атом, в принципе, дает возможность считать, также основание за основанием, всю их последовательность.

Графеновые нанопоры пытаются использовать несколько исследовательских групп по всему миру. Шнайдер и его коллеги первыми сообщили о достигнутых результатах.

Транслокация ДНК через нанопоры была ранее разработана лабораторией Деккера и другими исследователями, которые использовали для этого, в частности, SiN-мембраны. Графеновые нанопоры открывают новые возможности – гораздо большие, чем только секвенирование ДНК. Так как в отличие от SiN графен является отличным проводником, следующий очевидный шаг - использование свойственных ему проводниковых свойств. Нанопоры открывают целый ряд возможностей в области разработки сенсоров, как для фундаментальных, так и для прикладных научных исследований.

 

 

По материалам

DNA Through Graphene Nanopores

 

Аннотация к статье: DNA Translocation through Graphene Nanopores

 

© «Секвенирование ДНК с помощью графеновых нанопор». Полная или частичная перепечатка материала разрешается при обязательной незакрытой от индексации, незапрещенной для следования робота активной гиперссылке на сайт LifeSciencesToday.

 

 

 

 

Related Articles:
 
OZON.ru

Vinaora Visitors Counter

mod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_countermod_vvisit_counter
mod_vvisit_counterToday614
mod_vvisit_counterYesterday900
mod_vvisit_counterThis week2088
mod_vvisit_counterLast week4262
mod_vvisit_counterThis month11630
mod_vvisit_counterLast month16243
mod_vvisit_counterAll days3932986

We have: 47 guests, 17 bots online
Your IP: 54.221.17.234
 , 
Today: Фев 20, 2018

RSS

Новое на LST

Работает на Joomla!. Valid XHTML and CSS.