Crédito:Imperial College London
Un sistema acoplado de dos detectores en miniatura llamados nanoporos mejora la detección de moléculas biológicas, incluyendo ADN y marcadores de enfermedad temprana.
La capacidad de controlar el movimiento de moléculas biológicas individuales es clave para mejorar una amplia gama de aplicaciones biofísicas y de diagnóstico. como la secuenciación del ADN y la detección de moléculas raras vinculadas al diagnóstico y pronóstico de enfermedades.
En años recientes, Los nanoporos, pequeños orificios dentro de los materiales aislantes, han surgido como una herramienta prometedora capaz de lograr estas tareas. En la detección de nanoporos, las moléculas individuales pasan a través de un agujero de tamaño nanométrico muy pequeño. Este proceso da como resultado que cada molécula produzca una firma única, sin la necesidad de una larga preparación de muestras o modificaciones químicas.
Sin embargo, cuanto más pequeña es la molécula, más difícil es detectarlo. Se requiere un control muy preciso para seleccionar moléculas individuales y mantenerlas en su lugar el tiempo suficiente para ser analizadas.
En un esfuerzo colaborativo, Los equipos dirigidos por el Dr. Alex Ivanov y el profesor Joshua Edel en el Imperial College de Londres y el profesor Cees Dekker en la Universidad Tecnológica de Delft han desarrollado un sensor a nanoescala que contiene moléculas para facilitar una mejora de casi 100 veces en los tiempos de lectura.
Crédito:Imperial College London
La nueva tecnología, reportado en la revista Nano letras , funciona controlando activamente el transporte de moléculas en suspensión utilizando una arquitectura de doble nanoporo, donde dos nanoporos están separados por un espacio de aproximadamente 20 nm de ancho (20 mil millonésimas de metro). Esto efectivamente 'atrapa' moléculas el tiempo suficiente para que los nanoporos obtengan lecturas precisas.
Co-líder del estudio, Dr. Ivanov, del Departamento de Química de Imperial, dijo:"Inicialmente, Ambos equipos desarrollaron de forma independiente sistemas en los que dos de estos detectores a nanoescala se fabrican muy cerca. Sin embargo, en el presente estudio combinamos los beneficios de ambos métodos para lograr una mejora significativa en el estancamiento de moléculas individuales en el cabezal del detector ".
Además, el método también permite un control preciso del transporte molecular y la mezcla de moléculas individuales de un detector a otro con una eficiencia de casi el 100%.
Profesor Edel, también del Departamento de Química de Imperial, comentó:"La solidez y confiabilidad de la plataforma abre una plétora de posibles aplicaciones. Por ejemplo, La implementación de un mecanismo de control de retroalimentación permitiría una mejor modulación y control del transporte molecular.
"Como ejemplo, tal mecanismo podría usarse para realizar múltiples lecturas de la misma molécula de ADN, proporcionando información más precisa sobre las moléculas que se están probando. "
El Dr. Ivanov agregó:"Todo el proyecto solo fue posible gracias al entusiasmo de los jóvenes miembros del equipo, incluido Paolo Cadinu, Giulia Campolo en Imperial y Sergii Pud en la Universidad Tecnológica de Delft, quienes tienen experiencia y antecedentes diversos. Recientemente nos concedieron una subvención del Imperial European Partners Fund para seguir desarrollando nuestra colaboración ".
