دانشمندان در انگلیس فناوری ارائه کرده‌اند که می‌تواند کل فرآیند تعیین توالی ژنوم انسانی را فقط در چند دقیقه انجام دهد، با این حال هزینه آن نیز کسری از هزینه تکنیک‌های تجاری کنونی می‌باشد. این پژوهشگران باور دارند که این فناوری می‌تواند منجر به یک ابزار تعیین توالی DNA تجاری بسیار سریع در ده سال آینده شود.
تعیین توالی سریع و ارزان ژنوم انسانی
دانشمندان در انگلیس فناوری ارائه کرده‌اند
که می‌تواند کل فرآیند تعیین توالی ژنوم انسانی را فقط در چند دقیقه انجام
دهد، با این حال هزینه آن نیز کسری از هزینه تکنیک‌های تجاری کنونی می‌باشد.
این پژوهشگران باور دارند که این فناوری می‌تواند منجر به یک ابزار تعیین
توالی DNA تجاری بسیار سریع در ده سال آینده شود.
این تحقیق پیشنهاد می‌کند دانشمندان می‌توانند به تدریج توالی یک ژنوم کامل
را در یک روش آزمایشگاهی منفرد تعیین کنند، در صورتی که در حال حاضر فقط با
شکستن یک ژنوم به قطعههای کوچک و طی فرآیند زمان‌بر و پیچیده می‌توان
توالی آن را تعیین کرد. در این مطالعه، این پژوهشگران شرح دادند که این
امکان وجود دارد که یک رشته DNA را در سرتاسر یک نانو حفره ۵۰ نانومتری
ایجاد شده در یک تراشه سیلیکونی، با استفاده از یک بار الکتریکی با سرعت
بالا به جلو راند. همچنانکه این رشته از داخل نانوحفره روی تراشه عبور می‌کند،
رمزگذاری توالی آن (باز‌های A، C، T و G) به‌وسیله یک اتصال الکترودی تونل
زن خوانده می‌شود. این شکافِ بین دو سیمِ ۲ نانومتری، یک جریان الکتریکی
حمل می‌کند که با سیگنال الکتریکی مجزا از هر کدام از کدهای این بازها برهم‌کنش
دارد. سپس یک رایانه قوی می‌تواند برای تعیین توالی ژنوم، این سیگنال کد
باز را تفسیر کند. این برای اولین بار است که ترکیب همه این تکنیک‌های
شناخته شده ممکن شده است.
دکتر امانوئل اینستولی، یکی از این محققان،
می‌گوید: عبور دادن رشته DNA از داخل این نانوحفره، چیزی شبیه به مکیدن و
خوردن اسپاگتی است. تاکنون همراستا کردن دقیق اتصال الکترودی و نانوحفره
مشکل بوده است. بعلاوه، طراحی این سیستم‌های الکترودی با چنین ابعادی نزدیک
مقیاس اتمی با وسایل موجود مشکل است. با این حال، در این آزمایش ما قادر
شدیم که دو سیم پلاتینی ریز به شکل یک اتصال الکترودی بسازیم، به‌طوری که
بین آنها یک شکاف می‌باشد که برای عبور این جریان الکتریکی از بین آنها، به
اندازه کافی کوچک است.
این دانشمندان روشی ابداع کرده‌اند که در ده سال آینده می‌تواند منجر به ابرازی
برای تعیین توالی بسیار سریع DNA شود.
طبق گفته این پژوهشگران، این فناوری در
مقایسه با تکنیک‌های کنونی چندین مزیت خواهند داشت: بر خلاف روش‌های تجاری
قابل دسترس کنونی که برای تعیین توالی ملکول‌های DNA به فرآیندهای شیمیایی
مخرب و زمان‌بر جهت شکستن و تبدیل این مولکول‌ها به قطعههای کوچک، نیاز
دارند؛ این تعیین توالی نانوحفره‌ای یک روش ساده و سریع خواهد بود. بعلاوه
این تراشه‌های سیلیکونی در مقایسه با بعضی از مواد ظریف‌تری که در حال حاضر
استفاده می‌شوند، به‌طور باور نکردنی پایدار هستند. آنها را می‌توان شست و
بدون اینکه عملکردشان تحت تأثیر قرار گیرد، برای بارها استفاده کرد.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nano Letters
منتشر شده است.
