Os pesquisadores encontraram um caminho a seguir para o desenvolvimento há muito paralisado de biossensores de nanoporos – pequenos dispositivos de sequenciamento de DNA que podem ser potencialmente muito mais rápidos e mais baratos do que a tecnologia atual.

Nanoporos são canais que os pesquisadores podem criar em uma membrana fina, com um nanômetro de diâmetro, através da qual o ácido nucléico ou outras moléculas podem passar. À medida que uma molécula passa, sua composição molecular é traduzida em sinais eletrônicos.

Os sinais eletrônicos são como um fluxo de números que podem então ser analisados ​​para deduzir propriedades sobre as moléculas. Isto pode ser potencialmente conseguido com nanoporos de forma muito mais rápida e barata do que com os métodos atuais de sequenciamento de DNA. Mas até agora, a técnica tem sido limitada pela dificuldade de produzir nanoporos que possam detectar sequências de ácidos nucleicos com alta precisão.

Os pesquisadores, liderados pela Universidade de Illinois em Chicago, descobriram como fazer nanoporos altamente seletivos para ácidos nucléicos, com base em conhecimentos obtidos pelo uso de modelagem computacional avançada e técnicas experimentais. Eles demonstraram o uso do reconhecimento molecular para ajustar a seletividade e sensibilidade dos nanoporos para ácidos nucléicos.

"Queríamos ser capazes de controlar essa seletividade", disse o autor do estudo, William Schoch, professor associado de engenharia mecânica e industrial da UIC. "Acontece que, ao alterar a composição molecular desses canais, podemos realmente projetá-los para serem muito mais seletivos para as moléculas-alvo. Isso é o que não sabíamos antes."

Os pesquisadores criaram seus canais usando origami de DNA – um método pelo qual o DNA é dobrado em qualquer arranjo ou formato. Ao fazer isso, eles foram capazes de introduzir grupos químicos que ligam especificamente cadeias de ácidos nucleicos, mas têm pouca interação com outros tipos de moléculas.

À medida que aperfeiçoam a sua abordagem, os investigadores acreditam que podem aumentar significativamente a precisão das medições, abrindo a porta a uma forma revolucionária de sequenciação do ADN.

A equipe de pesquisa inclui a Universidade de Illinois em Chicago, a Universidade da Califórnia, Berkeley, e a Universidade Estadual da Califórnia, Long Beach, bem como pesquisadores da China e da Arábia Saudita.