محققان آمریکایی موفق به بهبود توالی‌سنجی دی‌ان‌ای شدند. این گروه روشی برای عبور آهسته دی‌ان‌ای از میان نانوحفره و شناسایی جفت بازها ارائه کردند.
تسهیل توالی‌سنجی دی‌ان‌ای با استفاده از نانوحفره
محققان دانشگاه بوستون گام‌های موثری در مسیر درمان مبتنی بر دی‌ان‌ای برداشته‌اند. این گروه تحقیقاتی روشی برای رمزخوانی دقیق ژنوم بیماران ارائه کردند. ژنوم، به توالی منحصر به فرد مولکول‌ها در ماده وراثتی،DNA، گفته می‌شود که از طریق آن پروتئین‌های بدن تولید می‌شوند. مولکول‌های سازنده ژنوم، نوکلئوبازهای آدنین، تیمین، گوانین و سیتوزن (A,T,G,C) هستند. برای تعیین توالی این بازها محققان نانوحفره‌ای ساختند و دی‌ان‌ای را از میان آن عبور دادند. قطر این نانوحفره بین ۲ تا ۵ نانومتر است.
برای توالی‌سنجی دی‌ان‌ای، پژوهشگران مولکول‌های دی‌ان‌ای مورد نظر را وارد محلول حاوی آب و نمک کردند. با عبور یون‌ها از میان نانوحفره، جریان الکتریکی در دو سوی نانوحفره به‌وجود می‌آید. زمانی که دی‌ان‌ای از میان نانوحفره عبور می‌کند، جریان دو سوی نانوحفره دچار تغییر می‌شود. این که چه مقدار جریان دستخوش تغییر شده بستگی به نوع باز عبوری از میان نانوحفره دارد.
با این مکانیسم، دانشمندان تنها کافی است بدانند که هر باز چه قدر جریان را تغییر می‌دهد، در صورت دانستن این مقادیر، دی‌ان‌ای از میان نانوحفره عبور داده می‌شود و تغییرات جریان ضبط شده و در نهایت با تعیین الگوی تغییرات و نسبت دادن هر تغییر به باز مربوطه، می‌توان با دقت بالایی توالی بازها را در دی‌ان‌ای به‌دست آورد. یکی از شروط تعیین صحیح بازها این است که هر باز، زمان ایست کافی در نانوحفره داشته باشد تا بتواند تغییر لازم را روی جریان ایجاد کند.
اما دی‌ان‌ای معمولا به سرعت از میان نانوحفره عبور می‌کند؛ در نتیجه این گروه تحقیقاتی امکان رمزگشایی آن را ندارند. برای حل این مشکل پژوهشگران از تابش لیزر استفاده کردند، لیزر ضعیفی که قدرت تابش آن چیزی در حدود لیزرهای مورد استفاده در کلاس‌های درسی است. تابش لیزر موجب منفی شدن بار الکتریکی اطراف حفره می‌شود، این کار موجب جذب یون‌های مثبت پتاسیم موجود در محلول آب‌نمک می‌شود. حرکت این یون‌ها موجب تشکیل جریان آبی برخلاف جهت حرکت رشته دی‌ان‌ای می‌شود که این کار موجب متوقف شدن حرکت دی‌ان‌ای می‌شود. با تغییر مقدار تابش می‌توان حرکت دی‌ان‌ای را از میان نانوحفره کنترل کرد و در نهایت زمانی برای شناسایی بازها را به‌دست آورد.
این گروه تحقیقاتی قصد دارند تا با استفاده از این سیستم، تراشه‌ای کوچک در اندازه تلفن‌های همراه بسازند و از آن برای درمان بیماری استفاده کنند.
