محققان با استفاده از لایه‌نشانی، نانوحفره‌ای ساختند که امکان توالی‌سنجی دی‌ان‌ای را به وجود می‌آورد. این گروه قصد دارند با این روش دستگاه توالی‌سنج دی‌ان‌ای تولید کنند.
تسهیل توالی‌سنجی دی‌ان‌ای با نانوحفره‌های حالت جامد
پژوهشگران دانشگاه ایالتی آریزونا موفق به ارائه نمونه اولیه از یک دستگاه توالی‌سنج دی‌ان‌ای شدند که می‌تواند تمام توالی‌سنجی را به یک فرآیند ساده و روزمره در پزشکی تبدیل کند. استوارت لیندسی می‌گوید: «هدف ما این است که ابزاری ساده، ارزان و قوی برای توالی‌سنجی دی‌ان‌ای و شناسایی پروتئین‌ها ارائه کنیم.»
با این فناوری می‌توان پزشکی شخصی (personalized medicine) را پیاده‌سازی کرد که در آن دی‌ان‌ای و پروتئین‌های هر بیمار شناسایی شده و روش درمانی ویژه‌ای برای هر فرد متناسب با شرایط فیزیولوژی‌اش ارائه شود. برای رسیدن به این هدف باید توالی‌سنجی انجام شود اما در حال حاضر برای انجام توالی‌سنجی چیزی در حدود ۱۰۰۰ دلار باید هزینه کرد که خود مانع جدی در مسیرتحقق این فرآیند است.
در آخرین پژوهش انجام شده در این گروه، محققان ابزاری برای خواندن بازهای دی‌ان‌ای ارائه کردند که ابعاد آن هزاران بار کوچکتر از یک تار موی انسان است. این دستگاه حساسیت لازم برای شناسایی بازهای شیمیایی موجود در سطح دی‌ان‌ای را داراست.
این گروه تحقیقاتی از محلول حاوی دی‌ان‌ای‌های حاوی بازهای منفرد برای آزمایش این دستگاه استفاده کردند و در نهایت سیگنال‌های واضحی بدست آوردند که نشان می‌دهد مقادیر بسیار کم از دی‌ان‌ای با این روش قابل شناسایی است. حد تشخیص این روش از فناوری‌های توالی‌سنجی نسل جدید بسیار بهتر است.
برای ساخت چنین ابزاری، باید از نانوحفره‌های حالت جامد استفاده کرد به طوری که رشته دی‌ان‌ای با عبور از میان این نانوحفره به دلیل داشتن بازهایی با پیکربندی مشخص، سیگنال‌هایی را بوجود بیاورد. محققان در این پروژه از دو الکترود که در فاصله دو نانومتری از هم قرار دارند استفاده کردند که با استفاده از روش لایه‌نشانی اتمی تولید شده‌اند. این الکترودها به صورت ساندویچی در آمده و در نهایت نانوحفره بدست می‌آید. در روش‌های قبلی با سوراخ کردن، نانوحفره بدست می‌آمد که این موضوع کنترل شرایط حفره را دشوار می‌کرد اما در این روش حفره با روش لایه نشانی با دقت بالایی ایجاد می‌شود.
همیشه جریانی از میان نانوحفره عبور می‌کند که در صورت عبور رشته دی‌ان‌ای، این جریان دستخوش تغییر شده و به صورت سیگنال الکتریکی ثبت می‌شود. سیگنال‌های ایجاد شده برای هر باز (A،C،T و G) منحصر به فرد بوده و می‌توان از روی آن‌ها توالی‌سنجی را انجام داد.
