Ser capaz de detectar DNA de uma única célula é importante para a detecção de doenças e distúrbios genéticos. Medir moléculas de DNA individuais já é possível há algum tempo; Contudo, detectar diretamente as amostras no ponto de extração, sem a necessidade de etapas subsequentes, não. Agora, pesquisadores da SANKEN, A Universidade de Osaka demonstrou um método de liberação de DNA no ponto de medição. Suas descobertas são publicadas em Métodos Pequenos .

Nanoporos são orifícios minúsculos encontrados na biologia ou que podem ser projetados para fins específicos. Houve avanços empolgantes no uso de nanoporos como portais que permitem o monitoramento próximo à medida que as moléculas passam uma por uma. Por exemplo, as bases de DNA individuais que passam por um poro foram identificadas permitindo o sequenciamento do genoma inteiro.

Contudo, apesar dessas etapas notáveis ​​na detecção de molécula única, foi necessário aumentar a concentração de amostras de DNA para uma medição bem-sucedida porque não havia maneira de levar as moléculas de forma confiável para o poro de medição.

Os pesquisadores criaram um nanoporo integrado em 3D que pode romper as células imediatamente antes da medição. As moléculas liberadas podem ser entregues com eficiência à zona de detecção e medidas sem a necessidade de realizar quaisquer outras etapas que possam introduzir erros.

"Nosso sensor tem duas partes importantes. A primeira é uma camada que contém vários orifícios que são muito menores do que uma célula. Um campo eletrostático é usado para romper a célula e certas substâncias liberadas podem passar por orifícios enquanto detritos maiores não podem, essencialmente fornecendo um filtro, "explica o primeiro autor do estudo Makusu Tsutsui." Abaixo desta camada de filtro, separados por um espaçador, é um único nanoporo em uma segunda membrana, onde as medições são feitas. "

Quando uma tensão é aplicada, uma corrente flui através do poro por causa dos íons de sal na solução circundante. Esta corrente é parcialmente bloqueada quando grandes moléculas de DNA também estão passando pelo poro, e as mudanças fornecem informações sobre as moléculas grandes. Por exemplo, se a molécula - que pode ter milímetros de comprimento - está dobrada.

"O efeito de filtragem de nosso nanopore integrado em 3D evita o bloqueio do poro de medição, tornando-o robusto para uso, "diz o autor correspondente do estudo, Tomoji Kawai." Esperamos, portanto, que seja usado em novas tecnologias para detectar rapidamente vírus mutantes no nível do genoma. "