Representación artística de la formación de poros híbridos mediante la inserción dirigida del poro de proteína biológica alfa hemolisina (rosa) en nanoporos de estado sólido (agujeros en la capa inferior verde). Un campo eléctrico aplicado impulsa una molécula de ADN de doble hebra (azul, izquierda) en el agujero, que posteriormente arrastra la proteína hemolisina rosada a su posición. Una vez montado, Estos nanoporos híbridos se pueden utilizar para extraer ADN de una sola hebra (azul, centro) a través de, para análisis y secuenciación. Imagen cortesía de Cees Dekker lab TU Delft / Tremani
Investigadores de la Universidad Tecnológica de Delft y la Universidad de Oxford anuncian un nuevo tipo de dispositivo nanoporo que podría ayudar a desarrollar análisis genéticos rápidos y baratos. En el diario Nanotecnología de la naturaleza (28 de noviembre), informan sobre un método novedoso que combina materiales biológicos y artificiales para dar como resultado un pequeño agujero en un chip, que es capaz de medir y analizar moléculas de ADN individuales.
"El primer mapeo del genoma humano, donde se leyó ('secuenciado') el contenido del ADN humano, se completó en 2003 y costó unos 3.000 millones de dólares estadounidenses. Imagínese si ese costo pudiera reducirse a un nivel de unos cientos de dólares, donde cada uno podría tener su propio genoma personal secuenciado. Eso permitiría a los médicos diagnosticar enfermedades y tratarlas antes de que surjan síntomas ”, explica el profesor Cees Dekker del Instituto Kavli de Nanociencia en Delft.
Un dispositivo prometedor se llama nanoporo:un orificio diminuto que se puede usar para "leer" información de una sola molécula de ADN a medida que pasa a través del orificio.
Nueva investigación del grupo de Dekker en colaboración con el prof. Hagan Bayley de la Universidad de Oxford, ahora ha demostrado una nueva, tipo de dispositivo nanoporo mucho más robusto. Combina bloques de construcción biológicos y artificiales.
Dekker:'Los nanoporos ya se utilizan para el análisis de ADN mediante la inserción de proteínas formadoras de poros en una membrana líquida hecha de lípidos. Las moléculas de ADN se pueden extraer individualmente a través del poro aplicando un voltaje eléctrico a través de él, y se analiza de la misma manera en que se lee la música de una vieja cinta de casete cuando se pasa a través de un reproductor. Un aspecto que dificulta especialmente esta tecnología biológica, sin embargo, es la dependencia de la frágil capa de soporte lipídico. Este nuevo enfoque híbrido es mucho más robusto y adecuado para integrar nanoporos en dispositivos. '
La nueva investigación, realizado principalmente por el autor principal, el dr. Adam Hall, ahora demuestra un método simple para implantar las proteínas formadoras de poros en una capa robusta en un chip de silicio. Esencialmente, una proteína individual está unida a una pieza más grande de ADN, que luego se tira a través de una abertura prefabricada en una membrana de nitruro de silicio.
Cuando la molécula de ADN pasa por el agujero, tira de la proteína formadora de poros detrás de él, eventualmente alojándolo en la abertura y creando un fuerte, sistema basado en chips que está hecho a medida para matrices y aplicaciones de dispositivos. Los investigadores han demostrado que el dispositivo híbrido es completamente funcional y se puede utilizar para detectar moléculas de ADN.
