使用纳米孔原位提取和检测DNA

能够从单个细胞中检测 DNA 对于检测疾病和遗传疾病非常重要。测量单个 DNA 分子已经有一段时间了。然而，在提取点直接检测样品而无需后续步骤的情况并非如此。现在，大阪大学 SANKEN 的研究人员展示了一种在测量点释放 DNA 的方法。他们的研究结果发表在Small Methods 上。

纳米孔是在生物学中发现的或可以专门设计的非常小的孔。在使用纳米孔作为通道方面取得了令人兴奋的进展，可以在分子一个接一个通过时进行密切监测。例如，通过孔的单个 DNA 碱基已被识别，从而可以进行全基因组测序。

然而，尽管在单分子检测中采取了这些显着的步骤，但为了成功的测量，必须增加 DNA 样品的浓度，因为没有办法可靠地将分子送到测量孔。

研究人员创造了一个 3D 集成纳米孔，可以在测量前立即使细胞破裂。释放的分子可以有效地传送到传感区并进行测量，而无需执行任何可能引入错误的进一步步骤。

“我们的传感器有两个重要部分。第一个是包含许多比细胞小得多的孔的层。静电场用于使细胞破裂，某些释放的物质可以通过孔，而较大的碎片则不能，基本上提供了一个过滤器，”研究第一作者 Makusu Tsutsui 解释说。“在这个过滤层下方，由间隔物隔开，是第二个膜中的单个纳米孔，在那里进行测量。”

当施加电压时，由于周围溶液中的盐离子，电流会流过孔。当大 DNA 分子也通过孔时，该电流被部分阻断，这些变化提供了有关大分子的信息。例如，分子(长度可以是毫米)是否折叠。

“我们的 3D 集成纳米孔的过滤效果可防止测量孔堵塞，使其使用起来更加可靠，”研究通讯作者 Tomoji Kawai 说。“因此，我们希望它能够用于在基因组水平快速检测突变病毒的新技术中。”

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