Ser capaz de detectar el ADN de una sola célula es importante para la detección de enfermedades y trastornos genéticos. La medición de moléculas de ADN individuales ha sido posible durante algún tiempo; sin embargo, la detección directa de muestras en el punto de extracción sin necesidad de pasos posteriores no lo ha hecho. Ahora, investigadores de SANKEN, La Universidad de Osaka ha demostrado un método para liberar ADN en el punto de medición. Sus hallazgos se publican en Pequeños métodos .

Los nanoporos son agujeros muy pequeños que se encuentran en biología o que pueden diseñarse específicamente. Ha habido avances emocionantes en el uso de nanoporos como puertas de entrada que permiten un monitoreo cercano a medida que las moléculas pasan una por una. Por ejemplo, Se han identificado las bases de ADN individuales que pasan a través de un poro, lo que permite la secuenciación del genoma completo.

Sin embargo, a pesar de estos notables pasos en la detección de una sola molécula, Ha sido necesario aumentar la concentración de las muestras de ADN para una medición exitosa porque no había forma de llevar las moléculas al poro de medición de manera confiable.

Los investigadores han creado un nanoporo integrado en 3D que puede romper las células inmediatamente antes de la medición. Las moléculas liberadas pueden enviarse de manera eficiente a la zona de detección y medirse sin tener que realizar ningún paso adicional que pueda introducir errores.

"Nuestro sensor tiene dos partes importantes. La primera es una capa que contiene numerosos orificios que son mucho más pequeños que una celda. Se utiliza un campo electrostático para romper la celda y ciertas sustancias liberadas pueden pasar a través de los orificios, mientras que los desechos más grandes no pueden pasar". esencialmente proporcionando un filtro, "explica el primer autor del estudio, Makusu Tsutsui." Debajo de esta capa de filtro, separados por un espaciador, es un solo nanoporo en una segunda membrana, donde se realizan las mediciones ".

Cuando se aplica un voltaje, una corriente fluye a través del poro debido a los iones de sal en la solución circundante. Esta corriente se bloquea parcialmente cuando también pasan grandes moléculas de ADN a través del poro. y los cambios proporcionan información sobre las moléculas grandes. Por ejemplo, si la molécula, que puede tener milímetros de longitud, está plegada.

"El efecto de filtrado de nuestro nanoporo integrado en 3D evita el bloqueo del poro de medición, lo que lo hace resistente al uso, ", dice el autor correspondiente del estudio, Tomoji Kawai." Por lo tanto, esperamos que se utilice en nuevas tecnologías para detectar rápidamente virus mutantes a nivel del genoma ".