Снижение стоимости секвенирования ДНК: размер нанопор в графене можно контролировать

 

Получение в графене пор размером меньше одного нанометра открывает возможность использования этого материала в качестве недорогого инструмента для секвенирования главной молекулы нашего организма – ДНК.

«Низкая стоимость секвенирования ДНК позволит ученым и врачам более точно диагностировать заболевания и составлять прогноз их развития, а также адаптировать лекарственные препараты к генетическому коду конкретного пациента», – объясняет доктор Мун Ким (Moon Kim), профессор материаловедения и инженерии.

Стоимость первого «считывания», или секвенирования, ДНК человека, проведенного международной научно-исследовательской группой, известной как Human Genome Project, составила около 2,7 миллиарда долларов. С тех пор инженеры постоянно ищут альтернативные наноматериалы, способные «пропускать» через себя цепочку ДНК. Цель таких исследований – снизить стоимости секвенирования до менее чем 1000 долларов за анализ одного генома.

В 2004 году ученые доказали, что из обычного графита можно получить слой связанных между собой атомов углерода толщиной всего в один атом – так называемый графен, который на сегодня считается самым прочным материалом. Поскольку графен прочен и тонок, исследователи уже давно ищут способы, позволяющие контролировать размер его пор. Однако до сих пор эти поиски не увенчались серьезными успехами. Между тем наноразмерный датчик из графена можно было бы интегрировать в существующую кремниевую электронику, современную и недорогую, что позволило бы снизить стоимость секвенирования.

Профессор Ким и его коллеги научились контролировать размер нанопор с помощью электронного пучка современного электронного микроскопа и местного нагрева графена до 1200 градусов Цельсия.

«Это первый случай, когда удалось проконтролировать размер графеновых нанопор, тем более уменьшить его», – объясняет профессор Ким. «Мы одновременно использовали высокотемпературный нагрев и электронный пучок. Эти две технологии не работают одна без другой».

Изображения нанопор в графене, полученные с помощью просвечивающего электронного микроскопа. Первоначальная пора слева значительно увеличивается под воздействием электронного пучка. Пора справа – результат воздействия нагрева при 800°C в течение четырех минут. Поры могут как уменьшаться, так и увеличиваться в зависимости от температуры и облучения электронным пучком. (Фото: University of Texas at Dallas)

Теперь, когда ученые знают, что размер пор можно контролировать, следующим шагом в их исследованиях будет создание прототипа устройства.

«Если мы сможем дешево секвенировать ДНК, возможности профилактики заболеваний, их диагностики и лечения станут безграничными», – считает профессор Ким. «Контроль над размером графеновых пор делает нас на шаг ближе к реализации этих возможностей».

Ваша оценка: None Средняя: 5 (7 votes)

Источник(и):

http://www.utdallas.edu/…le-wide.html

Регіони

Vinnytsya Lutsk Dniepropetrivsk Donetsk Zhytomyr Uzhgorod Zaporizhzhya Ivanofrankivsk Kyivska Kyrovograd Crimea Lugansk Lviv Mykolaiv Odessa Poltava Rivne Sumy Ternopil Kharkiv Kherson Khmelnytsky Cherkasy Chernigiv Chernivtsi
Київ

Публікації

October 2026
Mo Tu We Th Fr Sa Su
28 29 30 1 2 3 4
5 6 7 8 9 10 11
12 13 14 15 16 17 18
19 20 21 22 23 24 25
26 27 28 29 30 31 1

 

Випадкова стаття

  • 1
  • 2
  • 3

Представник України в ЦЕРН: Найцікавіше …

28-11-2013 Anna - avatar Anna

     Щороку у грудні в Європейській організації ядерних досліджень ЦЕРН проводиться традиційна велика конференція учасників проекту CMS на Великому адронному колайдері - так званий CMS-тиждень, під час якого науковці з...

Висунення робіт молодих вчених НАН Украї…

25-03-2015 Anna - avatar Anna

Висунення робіт молодих вчених НАН України на Премію Верховної Ради України найталановитішим молодим вченим у 2015 році

Висунення робіт молодих вчених НАН України на Премію Верховної Ради України найталановитішим молодим вченим у 2015 році. Відповідно до розпорядження Президії НАН України від 23.03.2015 №202 НАН України рекомендувала до Комітету...

КОМЕРЦІАЛІЗАЦІЯ НАУКОВО-ТЕХНОЛОГІЧНИХ РО…

21-02-2012 Олена - avatar Олена

Гусейнов Р.А., Пугач С.Г. Національний науковий центр «Харківський фізико-технічний інститут» Комерціалізація технологій прийнята розвиненими країнами, як основний фундамент глобальної конкурентоспроможності, тому докладаються значні зусилля для підтримки і розвитку виробництва знань,...