مترجم: نادر علیزاده
تیمی از محققان موفق به توسعه تراشه‌ای شدند که قادر است گونه‌ای از جهش ژنتیکی معروف به چند ریختی تک‌نوکلئوتید را آشکارسازی کند و نتیجه را به کامپیوتر، گوشی هوشمند و یا هر وسیله الکترونیک دیگری ارسال کند. این تراشه از حساسیت حداقل ۱۰۰۰ برابری تکنولوژی کنونی برخوردار است.
این موفقیت می‌تواند عاملی ارزان‌تر، سریع‌تر و قابل حمل‌تر برای تشخیص عامل‌های ژنتیکی بیماری‌هایی مانند سرطان شود. یک نوکلئوتید تغییری در یک تک‌نوکلئوتید پایه در توالی DNA است که رایج‌ترین گونه جهش ژنتیکی است. در حالی که اکثر نوکلئوتید‌ها تأثیر قابل مشاهده‌ای بر سلامت انسان‌ها ندارند، برخی به افزایش احتمال ایجاد شرایط پاتولوژیکی‌ای مانند سرطان، دیابت، بیماری‌های قلبی، اختلالات عصبی مغزی و بیماری‌های خودایمنی و تورمی ارتباط داده شده‌اند.
روش‌های سنتی آشکارسازی نوکلئوتید محدودیت‌های فراوانی دارند: آن‌ها نسبتاً حساسیت و دقت کمی دارند، برای داشتن نسخه‌های بیشتر آشکارسازی نیازمند تقویت‌اند، نیازمند به‌کارگیری ابزار‌های حجیم‌اند و نمی‌توانند به صورت بیسیم به کار روند.
این تراشه ارائه شده یک تراشه بیسیم کوچک‌تر از ناخن انگشت است و قادر به آشکارسازی نوکلئوتید و ارائه آن با دقت پیکومولار است.
این تراشه رشته‌ای از ُDNA که محتوی نوع خاصی از جهش SNP است را یافته و یک سیگنال الکتریکی به صورت بیسیم به دستگاه موبایل ارسال می‌کند. این تراشه شامل یک ترانزیستور اثر میدان است که یک قطعه مهندسی شده دو رشته‌ای بر روی سطحش نصب شده است. این قطعه از وسط خم شده و شکلی شبیه انبر یافته است. یک طرف این انبر نوع خاصی از نوکلئوتید را رمزگذاری می‌کند. زمانی که یک رشته DNA مانند این نوکلئوتید یافت می‌شود به این قسمت انبر جفت شده آن را باز کرده و یک تغییر در جریان الکتریکی که توسط ترانزیستور گرافین اثر میدان آشکارسازی می‌شود، تولید می‌شود.
این تراشه بر اساس تراشه آشکارساز نوکلئوتید الکتریکی بی‌نیاز از تقویت‌سازی ارائه شد. تراشه جدید قابلیت بیسیم دارد و از حساسیت ۱۰۰۰ برابری نسبت به تراشه‌های ماقبل خود برخوردار است. آنچه باعث حساسیت زیاد تراشه جدید می‌شود طراحی انبر DNA است. زمانی‌که رشته محتوی نوکلئوتید جفت می‌شود، انبر باز می‌شود و شکل هندسی آن تغییر یافته و تقریباً با سطح گرافین موازی می‌شود. این باعث می‌شود شارژ الکتریکی خالص نزدیک به سطح گرافین سیگنال بزرگ‌تری دریافت کند. اگر بخواهیم مقایسه کنیم، این فناوری ساخته شده در تراشه‌های قبلی ساختاری داشتند که نمی‌توانستیم آن را به سطح گرافین نزدیک‌تر کنیم و بنابراین سیگنال ضعیف‌تری را در طی ساخت یک رشته محتوی نوکلئوتید تولید می‌کرد. گام‌های بعدی می‌تواند طراحی تراشه‌های آرایه‌ای برای آشکار نمودن صد‌ها هزار نوکلئوتید در طی یک آزمایش باشد. همچنین مطالعات آتی می‌تواند شامل تست تراشه با خون یا دیگر نمونه‌های مایع جمع‌آوری شده از حیوانات یا انسان‌ها باشد.
منبع: AP
