對(duì)于納米孔測(cè)序技術(shù)而言，zui大挑戰(zhàn)之一是DNA鏈通過納米孔的速度太快，以致來不及對(duì)堿基進(jìn)行檢測(cè)。以往研究嘗試改變電壓、溫度或溶液粘性，但效果不佳。荷蘭和美國的科學(xué)家近日?qǐng)?bào)道了一個(gè)簡單方法，通過氯化鋰代替氯化鉀就能成功減速10倍。

來自荷蘭代爾夫特理工大學(xué)和美國伊利諾大學(xué)香檳分校的科學(xué)家在1月初的《Nano Letters》上發(fā)表了一篇題為“Slowing down DNA Translocation through a Nanopore in Lithium Chloride”的文章，介紹了這一成果。
對(duì)于DNA檢測(cè)和操作(如凝膠電泳和lab-on-a-chip)而言，DNA分子的電荷是一個(gè)關(guān)鍵的參數(shù)。荷蘭代爾夫特理工大學(xué)Kavli納米科學(xué)研究所Cees Dekker教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組研究了因反離子結(jié)合而造成的DNA電荷部分減少。他們利用了納米孔轉(zhuǎn)位實(shí)驗(yàn)和全原子分子動(dòng)力學(xué)模擬。

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讓他們驚訝的是，當(dāng)反離子體積不斷變小時(shí)，從鉀離子到鈉離子再到鋰離子，DNA分子穿過納米孔的速度顯著下降。雙鏈DNA和單鏈DNA均為如此。
分子動(dòng)力學(xué)模擬闡明了這一效應(yīng)的微觀原理，鋰離子和鈉離子與DNA的結(jié)合比鉀離子更強(qiáng)。這一發(fā)現(xiàn)有望讓納米孔應(yīng)用的分辨率提高10倍。

Cees Dekker教授領(lǐng)導(dǎo)的研究小組曾在2010年底開發(fā)出一種新型的納米孔裝置。他們將成孔蛋白植入硅芯片的層膜上。長鏈DNA會(huì)與單個(gè)成孔蛋白結(jié)合，然后被拉向硅片氮化膜中一個(gè)預(yù)先打開的孔道。當(dāng)DNA分子以線性方式通過孔道時(shí)，由于它與成孔蛋白相連，于是成孔蛋白便會(huì)填充孔道開口，并與孔道開孔形成堅(jiān)固的芯片系統(tǒng)，從而有助于下一步的分析工作。
因快速、廉價(jià)、擴(kuò)展性好，納米孔測(cè)序技術(shù)一直被業(yè)界看好。去年3月，Oxford Nanopore Technologies公司揭開了其納米孔測(cè)序平臺(tái)的神秘面紗。那臺(tái)名為GridION的測(cè)序平臺(tái)既可單獨(dú)使用，也可大規(guī)模并行，組成一個(gè)可擴(kuò)展的平臺(tái)。同時(shí)，羅氏也正與一些公司合作，欲開發(fā)全新的納米孔測(cè)序平臺(tái)。
隨著納米孔測(cè)序技術(shù)的不斷完善，新一代測(cè)序市場(chǎng)的競(jìng)爭將會(huì)更加白熱化。2012年，一臺(tái)好戲即將上演。

來源：生物通