研究人員創(chuàng)造電壓控制的納米孔 更快捷測序基因組
大阪大學(xué)的研究人員創(chuàng)造了電壓控制的納米孔,可以在顆粒試圖通過時捕獲它們,這可能會導(dǎo)致單分子傳感器,以及更便宜和更快的基因組測序。來自大阪大學(xué)科學(xué)與工業(yè)研究所的科學(xué)家們在二氧化硅中制造了納米孔,這些納米孔的直徑只有300納米,周圍是電極。
這些納米孔只需施加電壓就可以防止顆粒進入,這可能允許開發(fā)能夠檢測極小濃度目標分子的傳感器,以及下一代DNA測序技術(shù)。 納米孔是一種微小的孔,其寬度僅夠一個分子或粒子通過。納米粒子通過這些孔的運動通?梢员粰z測為電信號,這使得它們成為新型單粒子傳感器一個有前途的平臺。然而,迄今為止,對粒子運動的控制一直是一個挑戰(zhàn)。 大阪大學(xué)的科學(xué)家們利用集成納米機電系統(tǒng)技術(shù)生產(chǎn)了固態(tài)納米孔,寬度只有300納米,開口周圍有圓形鉑金柵極,可以防止納米粒子通過。這是通過選擇正確的電壓,拉動溶液中的離子產(chǎn)生逆流,阻止納米粒子的進入來實現(xiàn)的。 當通過表面電動勢對電滲流進行微調(diào)時,單納米粒子的運動可以通過施加在周圍柵極上的電壓來控制,當顆粒被困于納米孔開口處后,電泳吸引和水力拖動之間就可以產(chǎn)生微妙的力不平衡。屆時,顆粒可以被極慢地拉入,這可能會讓DNA等長聚合物以正確的速度穿出,從而進行測序。 目前的方法不僅可以實現(xiàn)對病毒等亞微米級物體更好的傳感精度,還可以為蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)分析提供一種方法。"資深雖然納米孔已經(jīng)被用來根據(jù)產(chǎn)生的電流來確定各種目標分子的身份,但本項目所展示的技術(shù)可以讓更廣泛的分析物通過這種方式進行測試。例如,需要以非?煽氐乃俣壤氲牡鞍踪|(zhì)和微RNA片段等小分子也可能被檢測出來。 |