Op basis van kwantum-tunneleffecten kun je een sensor bouwen die de basen herkent van enkelstrengs DNA dat door een nanoporie wordt getrokken. Daarmee zijn alle bouwstenen voor een nieuwe, snelle en goedkope DNA-sequenser aanwezig, zo suggereert Stuart Lindsay (Arizona State University) op de website van Nature Nanotechnology.

Zo’n tunneleffect houdt bijvoorbeeld in dat een elektron een barrière kan passeren waar het fysiek gezien eigenlijk niet doorheen kan. Theoretisch was al voorspeld dat je zo’n effect kunt krijgen wanneer je een DNA-base tussen twee elektrodes klemt, waarbij je aan het signaal kunt aflezen welke base het precies is.

Lindsay en collega’s hebben dit nu ook in de praktijk laten zien. De kunst blijkt te zijn om de elektrodes te functionaliseren met moleculen die een complex vormen met zo’n base, en hem zo bijna een seconde vasthouden. Hun detector is zó gevoelig dat hij zelfs kan aangeven of een base is gemethyleerd.

Die verblijftijd van een seconde is op zich veel ruimer dan je nodig hebt, en kan volgens Lindsay naar believen worden bekort door iets harder aan het DNA te trekken.

Aan de technologie om de nanoporiën te maken en het DNA er doorheen te krijgen wordt al jaren gewerkt. De detector was het belangrijkste stukje dat nog ontbrak aan de puzzel. Het zou kunnen betekenen dat je in de toekomst DNA kunt analyseren zonder dat er veel voorbewerking nodig is, en met name zonder dat je het nog in kleine stukjes hoeft te knippen.

Bij dat laatste moet wel worden aangetekend dat Lindsay het tot nu toe alleen met hele kleine stukjes heeft uitgeprobeerd.

bron: Arizona State University