La secuenciación de pares de bases de ADN, las moléculas individuales que componen el ADN, es clave para los investigadores médicos que trabajan hacia la medicina personalizada. Ser capaz de aislar estudiar y secuenciar estas moléculas de ADN permitiría a los científicos adaptar las pruebas de diagnóstico, terapias y tratamientos basados ​​en la composición genética individual de cada paciente.

Pero al poder aislar moléculas individuales como pares de bases de ADN, que tienen solo dos nanómetros de diámetro, o aproximadamente 1/50, 000th del diámetro de un cabello humano - es increíblemente caro y difícil de controlar. Además, idear una forma de atrapar moléculas de ADN en su entorno acuoso natural complica aún más las cosas. Los científicos han pasado la última década luchando por aislar y atrapar moléculas de ADN individuales en una solución acuosa tratando de pasarlas a través de un pequeño orificio del tamaño del ADN. llamado "nanoporo, "que es sumamente difícil de hacer y controlar.

Ahora, un equipo dirigido por investigadores de la Universidad de Yale ha demostrado que aislar partículas cargadas individuales, como moléculas de ADN, de hecho es posible utilizando un método llamado "Paul trapping, "que utiliza campos eléctricos oscilantes para confinar las partículas a un espacio de solo nanómetros de tamaño (la técnica lleva el nombre de Wolfgang Paul, que ganó el Premio Nobel por el descubrimiento). Hasta ahora, Los científicos solo han podido usar trampas de Paul para partículas en el vacío, pero el equipo de Yale pudo confinar una partícula de prueba cargada, en este caso, una perla de poliestireno, con una precisión de solo 10 nanómetros en soluciones acuosas entre microelectrodos cuádruples que suministran el campo eléctrico.

Su dispositivo puede estar contenido en un solo chip y es simple y económico de fabricar. "La idea sería que los médicos pudieran tomar una pequeña gota de sangre de los pacientes y poder realizar pruebas de diagnóstico allí mismo en su consultorio". en lugar de enviarlo a un laboratorio donde las pruebas pueden llevar días y son caras, "dijo Weihua Guan, un estudiante graduado de ingeniería de Yale que dirigió el proyecto.

Además de los diagnósticos, este "laboratorio en un chip" tendría una amplia gama de aplicaciones, Guan dijo, como poder analizar cómo las células individuales responden a diferentes estímulos. Si bien ahora hay varias otras técnicas para la manipulación celular disponibles, como pinzas ópticas, El enfoque del equipo de Yale en realidad funciona mejor a medida que el tamaño de los objetivos se reduce, contrariamente a otros enfoques.

El equipo, cuyos hallazgos aparecen en la edición temprana del 23 de mayo del Procedimientos de la Academia Nacional de Ciencias, usó perlas de poliestireno cargadas en lugar de moléculas de ADN reales, junto con una trampa bidimensional para demostrar que la técnica funcionó. Próximo, trabajarán para crear una trampa tridimensional utilizando moléculas de ADN, cuales, a dos nanómetros, son incluso más pequeñas que las perlas de prueba. Esperan tener un trabajo Trampa 3-D usando moléculas de ADN en el próximo año o dos. El proyecto está financiado por un programa de los Institutos Nacionales de Salud que tiene como objetivo secuenciar el genoma completo de un paciente por menos de $ 1. 000.

"Este es el futuro de la medicina personalizada, "Dijo Guan.