Los nanoporos son ideales para pasar moléculas de ADN a través de ellos, permitiendo la lectura del código genético. Los investigadores de TU Delft quieren hacer que esta tecnología sea aún más poderosa equipando los poros con 'plasmónicos'. Utilizando minúsculas 'antenas' ópticas, es posible enfocar la luz con precisión e intensidad en el nanoporo. Finalmente, los investigadores esperan utilizar esta técnica para controlar el ADN y leerlo de manera eficiente.

Costos reducidos

Los costos de producir una lectura del genoma humano (nuestro ADN) se han reducido significativamente en la última década, pero la tecnología se ha mantenido relativamente cara. Los nanoporos en chips de silicio son un candidato adecuado para una nueva generación de secuenciadores de ADN. Una década atrás, La investigación realizada por científicos de TU Delft y la Universidad de Harvard estuvo a la vanguardia de esta tecnología.

'Antenas' ópticas

Junto con colegas de la Universidad de Illinois (EE. UU.), los científicos de TU Delft ahora quieren dar un paso más:están equipando los nanoporos con 'plasmónicos', minúsculas 'antenas' ópticas. Estos se utilizan para enfocar la luz a un "punto caliente" muy intenso y extremadamente pequeño en el nanoporo. Al hacerlo, los investigadores esperan poder capturar, reduzca la velocidad y lea el ADN de manera eficiente.

La investigación está siendo financiada por el Instituto Nacional Estadounidense de Salud (NIH) por un monto de 2,47 millones de dólares. Es parte de un grupo de ocho proyectos de investigación financiados por un valor de 17 millones de dólares, como lo anunció esta semana el NIH.

Sensor sensible

"Leer los pares de bases en el ADN con la tecnología de secuenciación actual es costoso. Es necesario etiquetar el ADN y solo se pueden leer fragmentos muy cortos de ADN, aproximadamente unos cientos de pares de bases, "dice el profesor Cees Dekker, jefe del proyecto de investigación y director del Instituto Kavli de Nanociencia en TU Delft. "Los nanoporos ofrecen la posibilidad de leer hebras muy largas de ADN de una sola vez. Al equipar los nanoporos con plasmónicos, esperamos integrar un nuevo tipo de sensor ultrasensible precisamente en el lugar del nanoporo ".

Mil veces mas fuerte

El grupo de investigación de Dekker y los colegas de Illinois son los primeros en combinar ambos campos de estudio. "Hacemos minúsculas antenas plasmónicas:estructuras metálicas en las que puedes enfocar electrones con la ayuda de la luz. Al colocar estas diminutas antenas alrededor del nanoporo, somos capaces de "iluminar" el poro. Precisamente en este lugar, la intensidad de la luz se enfoca mil veces más fuerte. Y al hacerlo, creemos que podemos controlar la molécula de ADN y al mismo tiempo leerla, "explica el postdoctorado Magnus Jonsson.

Arte romano

La investigación tanto en los campos de los nanoporos como de los plasmónicos está evolucionando rápidamente. La plasmónica es un campo de estudio relativamente reciente, pero según Dekker, el uso de materiales plasmónicos ha existido durante años. "Los artistas romanos del siglo IV ya utilizaban polvo de oro y plata en vidrio. Un buen ejemplo de esto es la Copa Licurgo, que es rojo o verde dependiendo de la caída de la luz. Esto también es plasmónico. Por lo tanto, el efecto se ha utilizado durante milenios, a pesar de que recientemente descubrimos cómo funciona ".