بررسی برهم‌کنش‌های تک‌مولکولی با نانوترانزیستورها

محققان برای اولین بار از نانوترانزیستورهایی از جنس نانولوله‌های کربنی، برای مطالعه و آشکارسازی سینتیک پیوند DNA-DNA استفاده نمودند.

یک گروه تحقیقاتی متشکل از رشته‌های مختلف علمی از دانشگاه کلمبیا که شامل مهندسان برق و محققان فیزیک و شیمی هستند، روشی را برای مطالعه‌ی برهم‌کنش‌های تک‌مولکولی در کمترین زمان به‌کار برده‌اند. در این روش از نانوترانزیستورها استفاده شده‌است. این دانشمندان برای اولین بار توانستند با استفاده از این ترانزیستورها، سینتیک برهم‌کنش اتصال مولکول DNA را آشکارسازی نمایند. ترانزیستورهای مذکور، مستقیماً این زیست‌مولکول ‌ها را شناسایی و بار الکتریکی آنها را تقویت می‌نمایند.

روش فلئورسنت از جمله روش‌های قدیمی مورد استفاده در مشاهده‌ی برهم‌کنش‌های موجود در سطح تک‌مولکول‌هاست. با استفاده از این روش، اطلاعاتی در زمینه‌ی چین‌خوردگی، مونتاژ، دینامیک‌ها، وظایف پروتئین‌ها و ساختار بافت سلولی به دست می‌آید. از جمله الزامات مورد نیاز برای استفاده از این روش، نشان‌دار کردن مولکول هدف با استفاده از معرف‌های فلئورسنتی است.

ترانزیستورهای مورد استفاده در این تحقیق، از جنس نانولوله‌های کربنی است. این نوع از ترانزیستورها بسیار حساس می‌باشند، زیرا زیست‌مولکول‌ها می‌توانند بلافاصله به دیواره‌ی نانولوله‌های کربنی چسبیده، و حساسیت کافی برای آشکارسازی مولکول DNA را به‌ وجود آورند. دانشمندان دانشگاه کلمبیا امیدوارند که با به‌کارگیری این روش بتوانند توالی DNA و آرایه‌های پروتئین‌ها را آشکارسازی نمایند.

نتایج این تحقیقات در مجله‌ی Nature Nanotechnology به چاپ رسیده‌است.