Экстремальное разрешение ДНК: пространственно мультиплексированные одномолекулярные транзикции через нанопору с контролируемой скоростью

Исследователи из EPFL, объединив технологии нанопор и сканирующей ионно-проводящей микроскопии (SICM), добились беспрецедентного контроля над движением молекул через нанопору. Это позволило повысить точность анализа на два порядка.

Суть метода

• Проблема: В классической нанопоровой технологии молекулы (например, ДНК) проходят через пору хаотично и слишком быстро, что снижает точность анализа.
• Решение: Ученые применили перепрофилированный зонд SICM, чтобы не просто регистрировать, а активно контролировать прохождение молекулы через нанопору.
• Новый подход: Метод назвали сканирующей ионно-проводящей спектроскопией (SICS). Он позволяет замедлить движение молекулы и делать тысячи последовательных измерений одной и той же молекулы или разных её участков.

Ключевые результаты и перспективы

• Увеличение точности: Контроль скорости и усреднение множества измерений одной молекулы повысили соотношение сигнал/шум на два порядка по сравнению с обычными методами.
• Аналогия: Георг Фантнер сравнивает это с чтением номерных знаков машин: "Гораздо проще, если машины замедляются и проезжают многократно".
• Универсальность: Метод SICS потенциально применим к другим типам нанопор (твердотельным и биологическим) и может улучшить диагностику и секвенирование.
• Новые цели: Главная надежда — применить этот контроль для секвенирования пептидов, что является сложной задачей из-за 20 типов аминокислот против 4 нуклеотидов у ДНК.

Исследование опубликовано в Nature Nanotechnology.