掌握DNA分子的“交通速度”-单分子操作几乎完美控制
研究人员首次将纳米孔技术与扫描离子电导显微镜相结合,交通速度实现了对单个分子操作的掌握作乎近乎完美控制。图片来源:EPFL。分分操
科技日报记者 张梦然。完美
瑞士洛桑联邦理工学院(EPFL)多年来,控制研究人员一直致力于改进纳米孔技术,交通速度允许DNA分子通过膜上的掌握作乎小孔来测量离子电流,而研究人员可以通过分析电流过程中核苷酸的分分操干扰来确定DNA的核苷酸序列。本研究于19日发表在《自然纳米技术》上。完美
分子的控制快速运动对实现高精度分析具有挑战性。EPFL团队成员表示,交通速度纳米孔的掌握作乎灵敏度和扫描离子电导显微镜(SICM)结合精度,它们可以锁定特定分子的分分操位置,并控制其移动速度。完美这种精致的控制控制填补了该领域的巨大空白。
该团队使用先进的扫描离子电导光谱(SICS)这种控制已经实现。通过探针尖端的离子电流变化,SICM可以生成高分辨率的3D图像数据。其创新技术减缓了分子通过的速度,允许数千次连续读数同一分子甚至分子上的不同位置。
研究人员用汽车类比的方法举例说明:“想象一下,当你站在窗前,看着汽车来回行驶时。如果汽车减速并反复行驶,阅读它们的牌照就会容易得多。我们现在可以决定是每次测量1000个不同的分子还是1000个相同的分子,这代表了该领域范式的真正变化。”。
这一结果不仅可以显著改善诊断和测序领域,还可以应用于DNA以外的分子,促进蛋白质组学研究。例如,由于肽的“许可证”由20个“字符”(氨基酸)组成,而不是DNA的4个核苷酸,因此寻找肽测序解决方案一直是一个重大挑战,但这种新的控制方法将为肽测序开辟一条更容易的道路。
总编辑圈点。
纳米孔技术已广泛应用于DNA测序领域。当DNA分子通过纳米尺寸的间隙时,由于碱基的不同,产生相应的电流变化,并识别这种变化,可以推动碱基恢复DNA序列。在本文介绍的研究中,在纳米孔技术应用的基础上,团队还通过扫描离子电导显微镜来控制分子的速度,可以高分辨率研究活细胞的表面形状。研究人员比较车流,减速并反复通过,更容易、更全面地识别车牌信息。更精细的控制产生了更多的测量解决方案。
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