Исследователи технологического центра Cidetec-IK4 в
Испании разработали электрохимические датчики, которые, помимо других
функций, способны определять возможные мутации в ДНК с большей
скоростью, чем это было возможно до сих пор.
В целом, исследования учёных из Cidetec-IK4 проводились в
сотрудничестве с американским Калифорнийским Университетом в Беркли
(«University of California, Berkeley»: http://berkeley.edu/) и испанским CSIC в рамках европейского проекта по производству оптических и электрохимических наносенсоров.
Статья (Label-Free DNA Biosensors Based on Functionalized Carbon Nanotube Field Effect Transistors),
отражающая результаты исследований, опубликована в интернет -журнале
NanoLetters, издаваемом Американским химическим обществом (American
Chemical Society).
Интересно, что исследования ДНК в рамках проекта проводились
исключительно для проверки концепции, точнее, для изучения
эффективности и чувствительности новых датчиков. Отсюда следует, что
уже в ближайшие несколько лет подобные наносенсоры можно будет
применять для определения и других типов молекул, а также при
исследованиях генетических заболеваний.
 Рисунок из статьи (Maria Teresa Martinez)
Разработанный датчик состоит всего-навсего из
нанотранзистора с углеродной нанотрубкой в качестве кабеля. Это и
позволяет тестировать немодифицированные ДНК-пробы.
Датчик определяет последовательности ДНК и, соответственно, применим
в генетике и в биотехнологии. В определённых генетических заболеваниях
известен причинный ген. У пациентов с особой последовательностью генов
обнаруживаются и особенности заболевания. Разработанный сенсор способен
определить эти специфические последовательности заданного ДНК.
Инновацией испанских ученых в данной области было то, что им
удалось разработать и синтезировать полимер, который был нековалентно
связан с нанотрубкой и обеспечил ее последовательную модификацию в
качестве якоря ДНК. Статья указывает на то, что без полимера наносенсор
не функционирует. Таким образом, основной вклад ученых из Cidetec-IK4 в
результаты исследований заключается в том, что они добились
функционирования нанотрубок путем использования полимера для
изготовления наносенсора.
Не менее важно отметить, что такая высокая чувствительность была
достигнута без необходимости модифицировать ДНК. Как правило,
электрохимические датчики с высокой чувствительностью требуют
маркировки молекул, которые нужно определить, для повышения их
чувствительности. В данной разработке факт присутствия нанотрубок
позволил проводить определение последовательностей напрямую.
Евгений Биргер | 
