۱۳۸۹ مهر ۱۰, شنبه

کاهش سرعت عبور DNA با نانومنافذ پيچدار


گروهي از پژوهشگران در آزمايشگاه‌هاي ملي سانديا توانستند با انتقال آهسته‌تر DNA از نانومنافذ پيچدار ويژه‌اي، ابتکار جديدي در راستاي بهبود تعيين‌توالي DNA ايجاد کنند.

نانومنافذ ساخته ‌شده از دي اکسيد سيليکون به ‌طور کلي به ‌صورت تونل‌هاي مستقيم و ريز هستند. آنها به‌عنوان حسگر در آشکارسازي و مشخصه‌يابي DNA، RNA، و پروتئين‌ها مورد استفاده هستند. اما اين مواد آنچنان سريع از داخل چنين منافذي عبور مي‌کنند که، براي مثال، تعيين توالي DNAهاي عبوري از آنها مشکل مي‌شود.

اکنون گروهي از محققان در آزمايشگاه‌هاي ملي سانديا با استفاده از روش‌هاي خودآرايي توانسته‌اند نانومنافذ پيچداري بسازند. اين نوآوري وقتي که با روش رسوب لايه اتمي جهت تغيير خواص شيميايي نانومنافذ ترکيب مي‌شود، مي‌تواند منجر به يک کاهش چهار برابري در سرعت‌هاي انتقال وابسته به ولتاژ گردد که در امر تعيين ‌توالي DNA بسيار مطلوب است (منظور از انتقال در واقع ورود و گذر کامل DNA از منافذي است که كمي از آنها پهن‌تر هستند).

(اين عکس نشان ‌دهنده مارپيچي ‌شدگي DNA از طريق نانومنافذ نامنظم مرتبط به ‌هم ساخته‌ شده توسط سانديا است که باعث کاهش سرعت گذر آن مي‌شود.)
جف برينکر، رهبر اين گروه، مي‌گويد: "با کنترل اندازه، طول، شکل و ترکيب منافذ مي‌توانيم رفتارهاي تابعي اصلي منافذ پروتئين را در سيستم نانومنفذي حالت جامدمان كنترل كنيم". يکي ديگر از قابليت‌هاي اين تکنيک جداسازي DNAهاي تک‌رشته‌اي و دورشته‌اي در يک فرم آرايه‌اي است.
روش‌هاي سنتز موجود قادر به توليد منافذ استوانه‌اي و مخروطي به صورت عمود بر يک سطح غشا هستند. توانايي اين منافذ در کاهش سرعت گذار DNA نسبت به نانومنافذ پيچدار کمتر است.

برينکر مي‌گويد: "ما يک ايده بسيار ساده داشتيم. ما از رهيافت‌هاي خودآرايي جهت ساخت غشاهاي فوق العاده نازکي که شامل آرايه‌هاي منظمي از منافذ پيچداري با قطر تقريبي 3 نانومتر هستند، استفاده مي‌کنيم. سپس اندازه منافذ را با روش ابداعي خودمان با استفاده از فرايند رسوب لايه اتمي تنظيم مي‌کنيم. اين به ما اجازه مي‌دهد که قطر منافذ و شيمي سطحي را در مقياس زير نانومتري کنترل کنيم. در مقايسه با ساير نانومنافذ حالت جامد ساخته شده تا امروز، سيستم ما شامل کنترل دقيق‌تر اندازه منافذ و نيز ساخت گذرگاهاي منفذي مرتبط است."

اين محققان نتايج خود را در مجله‌ي Nature Materials منتشر كرده‌اند.

https://share.sandia.gov/news/resources/news_releases/kinked_nanopores/
البته من بازم از nano.ir آوردمش :-)

۱ نظر:

ناشناس گفت...

kheili bahal bood.