成孔毒素检测的DNA长链

中国的科学家们用bacterium-derived纳米孔有效陷阱和单链DNA检测在100个核苷酸长的第一次。

“自然为我们提供了一个最聪明的方式捕获和单个分子,”解释道Yi-Lun应华东科技大学,上海,领导背后的团队改善纳米孔DNA传感策略。“这微小的接口可以把电化学效应,量子效应,和磁性,这可能打开的可能性从单个分子的观点看世界”。

行业已经使用造孔的毒素,例如葡萄球菌溶血素——攻击血液细胞,为小股DNA测序。这个过程是通过一个离子电流穿过纳米孔和识别生物分子通过纳米孔的基础上把这些分子如何改变当前。

另一个bacterium-derived Aerolysin毒素,破坏了真核细胞。它也有一个杰出的能力阻止离子电流当化学结构把通过其内部通道。与溶血素相比,aerolysin有几个优点,比如高当前的分辨率和一种更健壮的传感系统。在先前的研究中,然而,DNA难以从aerolysin孔隙的一边。

目前,aerolysin的主要障碍是其传感长度短的DNA,”应解释道。Aerolysin捕捉ssDNA以非常低的速度比其他生物纳米孔,只能检测非常短的寡核苷酸(< 10核苷酸)。这种限制主要是由于aerolysin带负电的纳米孔阻止带负电的DNA进入它。

现在,女友和他的同事们已经克服这一障碍,通过使用锂电解质(氯化锂),而不是常用的钾电解质,抵消纳米孔的表面。这允许DNA,尤其是长寡核苷酸(< 102核苷酸),通过一个一个通过毛孔aerolysin脂质双分子层。结果是增加DNA捕获率10倍,于是研究人员发现每个分子的单分子特征产生的电流封锁。

风扇夏研究生物分子反应纳米孔在武汉中国地质大学说,捕捉长的DNA分子的能力,更接近现实的DNA样本的大小,将真实世界的应用程序。可检测单一链越长,简单的初步治疗,需要做实际的DNA样本。