Os nanoporos são ideais para enfiar moléculas de DNA através deles, permitindo a leitura do código genético. Os pesquisadores da TU Delft querem tornar essa tecnologia ainda mais poderosa equipando os poros com 'plasmonics'. Ao utilizar minúsculas 'antenas' ópticas, é possível focar a luz precisa e intensamente no nanopore. Eventualmente, os pesquisadores esperam usar essa técnica para controlar o DNA e lê-lo de forma eficiente.

Custos reduzidos

Os custos de produção de uma leitura do genoma humano (nosso DNA) caíram significativamente na última década, mas a tecnologia permaneceu relativamente cara. Nanoporos em chips de silício são um candidato adequado para uma nova geração de sequenciadores de DNA. Uma década atrás, pesquisas feitas por cientistas da TU Delft e da Harvard University estiveram na vanguarda dessa tecnologia.

'Antenas' ópticas

Junto com colegas da Universidade de Illinois (EUA), os cientistas da TU Delft agora querem dar um passo adiante:eles estão equipando os nanoporos com 'plasmônicos', minúsculas 'antenas' ópticas. Eles são usados ​​para focar a luz em um 'ponto quente' altamente intenso e extremamente pequeno no nanopore. Ao fazer isso, os pesquisadores esperam ser capazes de capturar, diminua a velocidade e leia o DNA com eficiência.

A pesquisa está sendo financiada pelo American National Institute of Health (NIH) no valor de 2,47 milhões de dólares. É parte de um grupo de oito projetos de pesquisa financiados no valor de 17 milhões de dólares, conforme anunciado esta semana pelo NIH.

Sensor sensivel

"Ler os pares de bases no DNA com a tecnologia de sequenciamento atual é caro. Você precisa marcar o DNA e apenas pedaços muito curtos de DNA podem ser lidos, aproximadamente algumas centenas de pares de bases, "diz o professor Cees Dekker, chefe do projeto de pesquisa e diretor do Instituto de Nanociência Kavli da TU Delft. "Os nanoporos oferecem a possibilidade de ler filamentos muito longos de DNA de uma só vez. Equipando os nanoporos com plasmônicos, esperamos integrar um novo tipo de sensor ultrassensível precisamente no local do nanopore. "

Mil vezes mais forte

O grupo de pesquisa de Dekker e seus colegas em Illinois são os primeiros a combinar os dois campos de estudo. "Nós fazemos minúsculas antenas plasmônicas:estruturas metálicas nas quais você pode focar elétrons com a ajuda da luz. Ao colocar essas minúsculas antenas em torno do nanopore, somos capazes de 'iluminar' o poro. Precisamente neste local, a intensidade da luz é focada mil vezes mais forte. E ao fazer isso, pensamos que podemos controlar a molécula de DNA e ao mesmo tempo lê-la, "explica o pós-doutor Magnus Jonsson.

Arte romana

A pesquisa nos campos de nanoporos e plasmônicos está evoluindo rapidamente. Plasmonics é um campo de estudo relativamente recente, mas, de acordo com Dekker, o uso de materiais plasmônicos já existe há anos. “Os artistas romanos do século IV já usavam pó de ouro e prata no vidro. Um bom exemplo disso é a Taça de Lycurgus, que é vermelho ou verde, dependendo da queda de luz. Isso também é plasmônico. O efeito, portanto, tem sido usado por milênios, embora só tenhamos descoberto recentemente como funciona. "