روش الکترونیکی جدیدی در دانشگاه پنسیلوانیا برای آشکارسازی میکرو RNAهای ایزوله‌شده از سلول‌های زنده معرفی شده‌است.
آشکارسازی میکرو RNA از سلول‌های زنده
محققان دانشگاه پنسیلوانیا روش الکترونیکی جدیدی را برای آشکارسازی میکروRNAهای ایزوله‌شده از سلول‌های زنده معرفی کرده‌اند. میکروRNAها یا همان کارگرهای سلول، زیست‌مولکول‌کوچکی هستند که شکل ژن را در داخل پروتئین‌ها کنترل می‌و بدین طریق از سنتز پروتئین‌ها جلوگیری می‌کنند. میکروRNAها با اتصال به پیام‌های ویژه‌ی RNA، که کدهای پروتئین نامیده می‌شوند، فعال می‌شوند. میکروRNAها ابتدا در سال ۱۹۹۳ در ساختار انگل‌های روده شناخته شدند و سپس زیست‌شناسان کشف کردند که با استفاده از آنها می‌توان شکل ژن‌ها را کنترل نمود. نکته‌ی جالب این است که از این مولکول‌ها می‌توان در درمان سرطان‌های بدون علایم و امراض مربوط به ژن‌ها استفاده کرد. مشکل اصلی در آشکارسازی میکروRNAها این است که تعداد میکروRNAهای مشابه موجوددر سلول‌ها، بسیار کوچک‌تر از آن است که بتوان آنها را آشکارسازی کرد. یک گروه تحقیقاتی موفق به توسعه‌ی روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان در غشاهایی از جنس سیلیکون نیترید به ضخامت ۶ نانومتر، نانوحفراتی ساخت.
در ابتدا گروهی تحقیقاتی دانشگاه پنسیلوانیا نشان دادند که این نانوحفرات منجر به افزایش قدرت تفکیک‌پذیری سیگنال‌های ارسالی از مولکول‌های DNA (مولکول‌های که از میان حفرات عبور می‌کنند و سیگنال‌هایی را ارسال می‌کنند) می‌شوند، پس از افزایش حساسیت، به روشی نیاز داشتند که یک میکروRNAی ویژه را بتواند از سلول‌ها تشخیص داده، تفکیک نماید. این گروه به گروهی به سرپرستی لاری مک رینولز از نیوانگلند ملحق شدند. وانو (محقق دانشگاه پنسیلوانیا) اظهار داشت که لاری و همکارانش راهکار جدیدی ارائه کردند و پروتئین ویروسی با نام P19 را به‌کار بردند. این پروتئین پیوند مضاعف و محکمی را با آن دسته از مولکول‌های RNA برقرار کرد که دقیقاً ابعاد میکروRNAها را داشتند؛ بنابراین پیشنهاد شد که از این پروتئین‌ها برای ایزوله کردن مقادیر بسیار کمی از میکروRNAهای ویژه استفاده شود که در این صورت با استفاده از حفرات میکروRNAها قابل شمارش خواهند بود.
گروه تحقیقاتی فوق بر روی آشکارسازی میکروRNAی موجود در کبد پستانداران که miR122a نامیده می‌شود، متمرکز شدند. آنها در ابتدا نشان دادند که نانوحفراتشان در شمارش این مولکول‌های کوچک که تنها ۶ نانومتر طول دارند، به انداز‌ه‌ی کافی معتبر است. پس از ساخت غشاهای بسیار نازکی از جنس سیلیکون نیترید، گروه تحقیقاتی از پرتوهای الکترونی برای ایجاد نانوحفره‌ها در این غشاها استفاده کردند..
وانو افزود:«با به‌کارگیری حفره‌های ۳ نانومتری، مولکول‌های RNAی دوتایی در هنگام عبور از این حفرات، فشرده می‌شوند و هر مولکول یک سیگنال الکترونیکی را از خود تولید می‌کند. این حفره‌ها، کوچک‌ترین حفره‌های سنتزی در همه‌ی ابعادند که بسیار پایدار و محکم بوده و به‌عنوان یکی از نوآوری‌های جدید به شمار می‌رود. هم‌اکنون از این حفره‌ها در بررسی‌های مختلف به‌طور روزمره استفاده می‌شود.
نتایج این تحقیق در سال ۲۰۱۰ در مجله‌ی Nature Nanotechnology با عنوان:«عبور مولکول میکروRNAهای دوتایی از طریق یک نانوحفره‌ی بسیار باریک» چاپ شد.
ماریجا دریتج (دکتر فیزیک و مدیر پروژه) بیان کرد:«بسیار شگفت‌انگیز است که افزایش نسبت سیگنال به نویز را با استفاده از نانوحفرات مذکور مشاهده می‌کنیم. به‌رغم نازکی، نانوحفره‌های مذکور بسیار مقاوم هستند و به نظر می‌رسد که همیشه کاربرد مفیدی داشته باشند؛زیرا این نانوحفره‌ها تمایلی به نگه داشتن ترکیبات مسموم آب‌گریز ندارند و به آنها اجازه‌ی عبور از درون حفره‌ی خود را می‌دهند، این ویژگی ها باعث می‌شوند تا نانوحفره‌ها به‌عنوان کاندیدای برتری برای کاربردهای مختلف زیست فیزیکی باشند.
