O demorado, processo caro de sequenciamento de moléculas de DNA - uma tecnologia usada para identificar, diagnosticar e possivelmente encontrar curas para doenças - poderia se tornar muito mais rápido e barato como resultado de um novo método de nanofabricação que aproveita as lacunas de ar nanométricas, ou nanocracks, em materiais eletricamente condutores.

Um estudante de doutorado no KTH Royal Institute of Technology, Valentin Dubois, apresentou a nova técnica em sua dissertação, dizendo que as descobertas oferecem uma possível alternativa aos atuais processos de sequenciamento óptico de DNA, que dependem de volumosos, equipamento caro. O trabalho foi feito em colaboração com seus supervisores.

"Nosso método pode, em princípio, permitem o desenvolvimento de sequenciadores de DNA que consistem em uma estação de encaixe simples conectada por USB, em um tamanho equivalente a um pequeno smartphone, custando menos de € 100, "Dubois diz." E qualquer um poderia usá-lo sem nenhum treinamento especial. Esperançosamente, será possível determinar a composição genética de uma pessoa em menos de uma hora, em vez de dias, como é o caso hoje em dia. "

Eletrodos Nanogap, basicamente um par de eletrodos com uma lacuna do tamanho de um nanômetro entre eles, estão atraindo a atenção como andaimes para estudar, senso, ou aproveitar as menores estruturas estáveis ​​encontradas na natureza:moléculas. Em sua dissertação de dissertação:Crack-junctions:Bridging the gap entre nanoelectrónica e giga Manufacturing, Valentin Dubois descreve como aplicar as propriedades exclusivas das nanofissuras em materiais eletricamente condutores como uma nova maneira de produzir pares de eletrodos com lacunas de ar de largura nanométrica.

Os pesquisadores mostraram que sua técnica poderia produzir um tipo de nanoestrutura elétrica chamada junção de tunelamento, que requer o menor entreferro, na ordem de alguns nanômetros. Além disso, as dimensões de um entreferro gerado por rachaduras podem ser controladas usando tecnologia de microfabricação convencional. "Isso é o que realmente diferencia nossa tecnologia de outros trabalhos na área, que não pode controlar facilmente a largura das rachaduras que são formadas, "Dubois diz.

A tecnologia não é apenas capaz de produzir os menores entreferros, mas faz isso de forma escalonável - permitindo que milhões deles sejam fabricados em paralelo, ele diz.

"Eu descobri que as junções de tunelamento criadas dessa forma poderiam resolver os principais desafios tecnológicos enfrentados hoje na nanociência. As junções de tunelamento definidas por rachaduras têm o potencial de permitir configurações experimentais ainda não examinadas para explorar e utilizar a física, e logo biologia, nos níveis nano e molecular, " ele diz.

Depois de obter seu Ph.D., Dubois trabalhará em tempo integral em tecnologias de DNA como Wallenberg Postdoctoral Fellow no Broad Institute em Boston.

"Terei acesso a colaboradores e ambiente de pesquisa de primeira classe para dar à minha tecnologia a melhor chance de sucesso. Para mim, também é uma ótima experiência conhecer os principais tópicos em saúde e genômica, e quais são os problemas importantes a resolver. Espero aprender muito lá, e se desenvolver como pesquisador, mas também como empresário, " ele diz.