来自伦敦帝国理工学院的科学家正在开发一种技术,它能够在几分钟内完成个人基因组的测序,且费用比目前的技术要低很多。研究人员已经将这项原型技术申请专利,其研究成果颁发在近期的《纳米快报》(Nano Letters杂志上。
在这个新研究中,研究人员证明能在50nm孔中利用电荷高速鞭策DNA链。当DNA链出现在芯片后面时,它的编码序列被一种电极地道接头(tunnelling electrode junction,生物通译读取。电线之间的2nm间隔支持一种电流,www.jndg.net它能与每个碱基的不同电信号相互作用。然后,一台壮大的计算机能够解析碱基的信号,以构建出基因组序列。
一直以来,因纳米孔测序的高速和高通量,它被认为是DNA测序技术的重大进步。在典型的纳米孔尝试中,生物分子在电力驱动下穿过一个外加电场的纳米孔。这致使孔内离子电流的特点性阻断。经由过程分析,能提取出有关分子性质的一些信息,如长度、成分以及与其他分子的相互作用。但是,目前基于粒子电流阻断或荧光的检测仿佛还贫乏时空的辩白率,不能获得结构信息。
而另一种基于DNA的地道运输的检测编制有望打破这些限制。因其源于量子力学,地道电流随距离迅速衰减,从而提高空间辩白率,还供给了分子的特异性。
帝国理工学院化学系的Emanuele Instuli博士解释了研究时面临的挑战:“直到现在还很难精确对齐接头和纳米孔。此外,对这种尺寸电线的改造接近原子规模,现实上已达现有仪器的极限。但是,在尝试中,我们能够让两个铂电线进入电极接头,其间隔足够小,让电流能够经由过程。”
研究人员经由过程地道光谱学鉴定出有功能的地道装置,随后第一次证明能在纳米孔平台上同时进行地道检测和DNA分子的离子电流检测。这是迈向超快DNA地道测序的重要一步。
与现有技术相比,这项技术有几个明显优势:纳米孔测序很快、很简单硅 |