استفاده از نانوحفره برای بیرون کشیدن DNA از نمونه

تاریخ : ۰۴ اردیبهشت ۱۴۰۰

تعداد بازدید : ۱۷۲

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

محققان روشی ارائه کردند که با استفاده از نانوحفره می توان رشته DNA را از یک نمونه زیستی استخراج کرد. با این روش سرعت و کارایی استخراج DNA افزایش می یابد.

هرچند توالی‌یابی DNA  بسیار رایج شده است با این حال تعداد کمی از افراد می‌دانند که استخراج یک مولکول DNA از یک نمونه زیستی چقدر دشوار است.

تحقیقات انجام شده در دانشگاه کالیفرنیا نشان می‌دهد که تشخیص و جداسازی DNA از نمونه های مایع مانند خون با استفاده از یک لوله شیشه ای کوچک و با جریان الکتریکی آسان‌تر می‌شود. این روش که جزئیات مربوط به آن در مجله Nanoscale تشریح شده است، همچنین می تواند تشخیص سرطان را در آینده بهبود بخشد.

 

DNA، یک مولکول دو رشته ای و دارای بار الکتریکی است که حاوی تمام اطلاعاتی است که ارگانیسم برای ایجاد و سازماندهی اجزای سازنده زندگی به آن نیاز دارد و در هسته سلول تجمع یافته است. استخراج DNA از یک سلول برای بسیاری از اهداف پزشکی و علمی وقت گیر و غیر عملی است. خوشبختانه، با مرگ طبیعی سلول‌ها ، غشای آنها می ترکد و باعث آزاد شدن محتویات، از جمله DNA می شود. این بدان معنی است که به عنوان مثال یک نمونه خون شامل رشته های زیادی از DNA شناور آزاد است که به لحاظ تئوری باید به راحتی از نظر کمی شناسایی و استخراج شود.

 

با این حال ، سلول‌های پاک کننده به نام ماکروفاژها که زباله های سلولی را تمیز می کنند، بیشتر DNA بدون سلول را از بین می برند و آن را در غلظت های پایین خون نگه‌ می‌دارند. اکثر رویکردها برای گرفتن DNA بدون سلول به روش‌های گران قیمتی نیاز دارند.

 

کوین فریدمن، استادیار مهندسی زیستی دانشگاه کالیفرنیا تلاش‌هایی برای بهبود تشخیص و گرفتن DNA در غلظت های پایین را با استفاده از بار الکتریکی ولوله‌ای شیشه‌ای دارای نانوحفره انجام داده است. حسگری نانوحفره‌ای به عنوان ابزاری برای تشخیص سریع، قابل اعتماد و مقرون به صرفه در کاربردهای مختلف پزشکی و بالینی شناخته می‌شود.

 

فریدمن می‌گوید: «ما می دانیم که اگر ولتاژ را روی غشای سلول اعمال کنید، یون‌ها از میان منافذ غشای سلول حرکت می کنند.DNA همچنین با میدان الکتریکی حرکت می کند و ما می توانیم از آن برای انتقال DNA استفاده کنیم.»

 

محققان یک الکترود مثبت درون یک لوله شیشه ای با حفره‌ای به قطر20 نانومتر قرار دادند. این نانوحفره کمی بزرگتر از یک مولکول DNA است. آنها یک پتانسیل الکتریکی به نانو حفره اعمال کردند، که نمونه DNA و یک الکترود منفی درون ویال قرار دارد. DNA بدون سلول به داخل نانوحفره وارد شده و آن را مسدود  می‌کند. تغییر جریان الکتریکی با عبوری از میان نانوحفره می‌تواند برای تشخیص DNA استفاده شود.

 

منبع : https://phys.org/news/2021-04-glass-nanopore-dna-spaghetti-needle.html

نظر شما