DNA מחזיק בהוראות שהופכות אותנו למי שאנחנו. אם אנו רוצים לקרוא את ההוראות הללו, נניח כדי להבין את הנטייה שלנו להפרעות גנטיות, עלינו למבנה הסלקס הכפול האייקוני של ה- DNA. זה לא קל ולא מהיר, והתהליך כרוך בחימום אינטנסיבי וכימיקלים העלולים לפגוע ב- DNA.
עכשיו, במחקר חדש שפורסם ב ACS Nanoצוות מחקר בראשות אוניברסיטת אוסאקה פיתח טכנולוגיה חדשה להקל על תהליך הרוכסן. ההמצאה שלהם משתמשת בתנור מיניאטורי כדי לפתח את הרוכסן במדויק ובעדינות את הסליל הכפול של ה- DNA.
המכשיר משתמש בסליל פלטינה בגודל ננו. כאשר גדיל ה- DNA מגיע ל'ננו-פור ', חור בגודל ננו במכשיר, מתח מוחל על הסליל. החום פותח את ה- DNA, ומאפשר לקרוא גדיל אחד בכל פעם.
יתרון מרכזי בשיטה החדשה הוא שאנחנו לא צריכים לחמם את הדגימה כולה, אלא רק חלק קטן ממנו. המשמעות היא שהתהליך זקוק רק לכמה מיליוואטים של כוח, נזק ל- DNA ממוזער, ואנחנו יכולים לקרוא מידע מה- DNA בצורה מדויקת יותר. "
מקוסו צוטסוי, סופר מוביל
הצוות בדק את השיטה החדשה באמצעות מולקולת DNA ארוכה מנגיף, שהכיל כמעט 50,000 זוגות בסיס, כמו גם פלסמיד מעגלי קטן יותר. די בכמות חום קטנה להפליא כדי לפתוח את הפלסמיד וגם את מולקולת ה- DNA הארוכה יותר.
שיטת החימום המדויקת של הצוות אפשרה גם לצוות לשלוט מתי ואיך מולקולת ה- DNA שלא רוכזת, מווסתת את מהירותו ולגלות את מעברו דרך הננו -פורור באמצעות אותות חשמליים. תובנות מפורטות אלה אפשרו לצוות להסיק כיצד תנועת מולקולת ה- DNA מושפעת מכוחות חשמליים, גרירה צמיגה מהנוזל והטמפרטורה שמסביב, כולם נתונים יקרי ערך לשיפורים נוספים ברצף ה- DNA.
"המכשיר שלנו צריך להיות קל לייצור, ואנחנו מקווים, יהפוך לטכנולוגיית ליבה לרצף מהיר ומדויק מהדור הבא", אומר הסופר הבכיר טומוג'י קוואי. "המכשיר הוא מיקרוסקופי וצורך מעט מאוד כוח, כך שניתן יהיה לשלב אותו במכשירי אבחון ניידים, ומאפשר גישה באתר למידע גנטי שיכול להנחות את האבחנה והטיפול."
המערכת הזעירה, המופעלת על תנור אדירה, מייצגת צעד לעבר מכשירי בדיקה גנטיים כף יד, אשר ניתן להשתמש בהם כדי לקבוע במהירות ובקלות את נוכחותם של גנים האחראים לסרטן או למחלות אחרות. זה יכול גם לעזור להגביר את הרפואה המותאמת אישית, ומאפשר לרופאים להמליץ על טיפולים המבוססים על המידע הגנטי הייחודי של האדם.
