Los nanoporos son canales que los investigadores pueden crear en una membrana delgada, de un nanómetro de diámetro, a través de la cual pueden pasar el ácido nucleico u otras moléculas. A medida que pasa una molécula, su composición molecular se traduce en señales electrónicas.
Las señales electrónicas son como una corriente de números que luego pueden analizarse para deducir propiedades de las moléculas. Potencialmente, esto se puede lograr con nanoporos mucho más rápido y más barato que con los métodos actuales de secuenciación de ADN. Pero hasta ahora, la técnica se ha visto limitada por la dificultad de fabricar nanoporos que puedan detectar secuencias de ácidos nucleicos con gran precisión.
Los investigadores, dirigidos por la Universidad de Illinois en Chicago, han descubierto cómo fabricar nanoporos que son altamente selectivos para los ácidos nucleicos, basándose en los conocimientos adquiridos mediante el uso de modelos informáticos avanzados y técnicas experimentales. Demostraron el uso del reconocimiento molecular para ajustar la selectividad y sensibilidad de los nanoporos a los ácidos nucleicos.
"Queríamos poder controlar esta selectividad", dijo el autor del estudio William Schoch, profesor asociado de ingeniería mecánica e industrial de la UIC. "Resulta que al cambiar la composición de los componentes moleculares de estos canales, podemos diseñarlos para que sean mucho más selectivos para las moléculas objetivo. Esto es lo que no sabíamos antes".
Los investigadores crearon sus canales utilizando origami de ADN, un método mediante el cual el ADN se pliega en cualquier disposición o forma determinada. Al hacerlo, pudieron introducir grupos químicos que se unen específicamente a las cadenas de ácido nucleico, pero que tienen poca interacción con otros tipos de moléculas.
A medida que perfeccionan su enfoque, los investigadores creen que pueden aumentar considerablemente la precisión de las mediciones, abriendo la puerta a una forma revolucionaria de secuenciar el ADN.
El equipo de investigación incluye la Universidad de Illinois en Chicago, la Universidad de California en Berkeley y la Universidad Estatal de California en Long Beach, así como investigadores de China y Arabia Saudita.