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  • La tela metálica atómica es clave para una secuenciación más rápida del ADN

    Grafeno

    Una forma de carbono inusual y muy emocionante, que se puede crear dibujando en papel, parece tener la clave del tiempo real, secuenciación de ADN de alto rendimiento, una técnica que revolucionaría la investigación y las pruebas médicas.

    Dirigido por el Dr. Jiri Cervenka y el candidato a doctorado Nikolai Dontschuk de la Universidad de Melbourne, El estudio también incluyó a científicos del Sincrotrón Australiano y la Universidad La Trobe y se publica en Comunicaciones de la naturaleza .

    Los investigadores australianos han demostrado que el grafeno, una hoja de un átomo de espesor de carbono dispuesto hexagonalmente, con forma de alambre de gallinero:puede detectar las cuatro nucleobases que componen el ADN (citosina, guanina adenina y timina).

    Una combinación única de las cuatro nucleobases constituye la secuencia de ADN individual de un gen. En la actualidad, La secuenciación del ADN es una herramienta fundamental para el diagnóstico médico, pruebas forenses e investigación médica y biológica.

    El uso de grafeno para secuenciar eléctricamente el ADN promete mejorar la velocidad, rendimiento fiabilidad y precisión al tiempo que reduce el precio en comparación con las técnicas actuales, dijo Nikolai Dontschuk de la Universidad de Melbourne.

    "Descubrimos que cada nucleobase influyó en la estructura electrónica del grafeno de una manera sensiblemente diferente, "dijo el Sr. Dontschuk.

    "Cuando se usa junto con un nanoporo (un pequeño orificio), una sola molécula de ADN pasaría a través del sensor eléctrico basado en grafeno, como una sola cadena de cuentas que pasa a través de una sección de alambre de gallinero diminuto, lo que permite en tiempo real, secuenciación de alto rendimiento de una sola molécula de ADN ".

    El equipo de investigación realizó los primeros experimentos para combinar mediciones eléctricas in situ de transistores de efecto de campo basados ​​en grafeno (GFET) con espectroscopia de fotoemisión en la línea de luz de espectroscopia de rayos X suave en el Sincrotrón.

    Después de comparar los resultados experimentales y del sincrotrón, el equipo predijo que la detección de una sola molécula de guanina, Se podría lograr citosina y timina mediante dispositivos de grafeno a granel.

    El grafeno es el primer material bidimensional del mundo, con cada hoja compuesta por capas simples de carbono. Cuando estos se apilan juntos, hacen grafito, que se encuentra en lápices de dibujo. Al dibujar con un lápiz, pedazos de grafito se desprenden, a veces dejando una capa de un solo átomo de espesor, que es el grafeno.

    Aunque el grafeno se había estudiado como estructura teórica durante algunas décadas, no se descubrió oficialmente hasta 2004, cuando Andre Geim y Konstantin Novoselov informaron que habían preparado grafeno estable en cantidades suficientes para realizar mediciones analíticas.

    Su novedoso método de preparación implicó el uso de cinta adhesiva para separar secciones de grafito en capas cada vez más delgadas, que luego transfirieron a obleas de silicio. Por sus esfuerzos, Geim y Novoselov recibieron el Premio Nobel de Física 2010.


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