گامی دیگر برای توالی ‌سنجی ارزان قیمت دی ان ای

پژوهشگران آزمایشگاه ملی اوک ریج و دانشگاه یال روش جدیدی برای توالی سنجی
سریع ژنوم یافته‌اند که می‌تواند هزینه این کار را نیز کاهش دهد. پردراگ
کریستی، مدیر این پروژه و فیزیک‌دان سابق آزمایشگاه ملی اوک ریج که در حال
حاضر در موسسه علوم محاسباتی مشغول به‌کار است می‌گوید اگر این پروژه تجاری
شود آنگاه می‌توان با هزینه بسیار کم در تمام مراکز درمانی کار توالی سنجی
را برای درمان یا پیشگیری از بیماری انجام داد.

این تحقیقات بخشی از یک پروژه بلند مدت است که به‌مدت یک دهه توسط موسسه
تحقیقات ژنوم انسان وابسته به موسسه ملی سلامت انجام گرفته است. هدف اصلی
از این پروژه آن است که هزینه توالی سنجی ژنوم انسان را به ۱۰۰۰ دلار کاهش
دهد.

پژوهشگران آزمایشگاه ملی اوک ریج و دانشگاه یال با استفاده از میدان
الکتریکی رادیو فرکانس یک نانوحفره ایجاد کرده‌اند. این نانوساختار که
شباهات زیادی به کانال آب در مقیاس بسیار کوچک دارد می‌تواند رشته‌های
دی‌ان‌ای و دیگر زیست مولکول‌ها را به‌دام بی‌اندازد.

در مقاله‌ای تحت عنوان Tunable Aqueous Virtual Micropore که این گروه در
نشریه Small به چاپ رساندند، با استفاده از تئوری و ومحاسبات نظری
یافته‌های تجربی خود را تصدیق کردند و نشان دادند که ذرات باردار نظیر
رشته‌های دی‌ان‌ای می‌تواند در یک حفره بسیار کوچک به‌دام بی‌افتد. این
فرآیند باید در محیط آبی انجام شود زیرا آب موجب پایدار شدن رشته‌های
دی‌ان‌ای می‌گردد که با این کار دی‌ان‌ای می‌تواند بدون برخورد به دیواره
نانوحفره از میان آن عبور کند.

از مزیت‌های این روش آن است که می‌توان اندازه و پایداری نانوحفره را با
استفاده از میدان الکتریکی خارجی کنترل کرد. پردراگ کریستی می‌گوید به‌محض
عبور پلیمر دی‌ان‌ای از میان نانوحفره سنتز شده، ما می‌توانیم سیگنال‌های
الکتریکی مربوط به یک مولکول را تشخیص داده و در نهایت باز مورد نظر در
ساختار دی‌ان‌ای را شناسایی کنیم.

برای کنترل و قرار دادن دی‌ان‌ای درون نانوحفره، محققان از دام خطی پاول
استفاده کردند این دستگاه قادر است با اعمال میدان الکتریکی ذره را به‌دام
اندازد. البته در این که این سیستم می‌تواند ذره باردار موجود در محلول آبی
را به‌دام بی‌اندازد شک وجود داشت اما نتایج کار نشان داد که آب موجب
پایدار شدن مکانیسم به‌دام اندازی می‌شود.