Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Ассоциация государственных научных центров "НАУКА"
Швейцарские физики сделали первый шаг к созданию устройства, способного "считывать" информацию с единичной нити ДНК, научившись распознавать прохождение молекул ДНК через поры в графеновых полосках, внутрь которых встроен "транзистор", говорится в статье в журнале Nature Nanotechnology.
В настоящий момент существуют десятки методов расшифровки ДНК, которые позволяют достаточно быстро и дешево "прочитать" геном. Как правило, для их работы требуется несколько образцов генетического материала, которые либо извлекаются из нескольких клеток, или "размножаются" при помощи ферментов-полимераз. Подобные приемы сильно мешают прочтению геномов единичных клеток, а также поврежденных палео-ДНК.
Александра Раденович из Федеральной политехнической школы Швейцарии в Лозанне и ее коллеги сделали шаг в сторону создания методики "одиночного" секвенирования, научившись фиксировать прохождение единичной цепочки ДНК при помощи графеновых полосок.
Как отмечает Раденович и ее коллеги, ученые уже пытались создать подобные устройства на основе полосок из кремния и нитрида кремния. Все такие эксперименты завершались неудачно из-за большой толщины чувствительной части детектора и постоянных "заторов" внутри него, возникавших из-за больших размеров "ворот", через которые должны были проходить цепочки ДНК.
Авторы статьи ликвидировали этот недостаток при помощи полоски из графена, внутрь которой был встроен своеобразный транзистор, электропроводящие свойства которого заметно меняются, если через близлежащее отверстие диаметром в 10 нанометров проходит молекула ДНК.
Такая полоска, приклеенная на поверхность кремниевого детектора, полностью предотвращает появление "заторов". По счастливому стечению обстоятельств, толщина листа графена в данном случае составляет 0,33 нанометра, что равно расстоянию между двумя нуклеотидами, "кирпичиками" ДНК. Это позволяет использовать такие детекторы для вычисления длины цепочки или даже ее полной расшифровки в будущем, заключают ученые.