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njp 2D MA:利用2D纳米孔检测DNA甲基化 新型癌症诊断技术有望被开发

来源:生物谷 2017-04-18 08:44

图片来源:www.sciencedaily.com

2017年4月18日 讯 /生物谷BIOON/ --对癌症进行早期检测,就好像DNA中所发生的改变,或许能够帮助增强研究人员对癌症的诊断和疗法的进行,同时还能够帮助理解疾病的发病机制,日前,一项刊登在国际杂志npj 2D Materials and applications上的研究报告中,来自伊利诺伊大学的研究人员通过研究开发了一种新方法,该方法能够对DNA甲基化进行检测、计数并且绘图,而DNA甲基化是癌症发生的一种警示性标记。

这种新方法能够将DNA链穿过名为纳米孔的小孔结构中,而这种纳米孔位于一种电流能够通过的薄层材料上;Jean-Pierre Leburton教授表示,一个或者一系列甲基化并不是什么大问题,但如果存在很多甲基化,而且其又紧密“包裹”在一起,那么就会带来有害的影响;DNA甲基化实际上是癌症的开始阶段,因此研究者想通过研究检测DNA甲基化的水平以及这些甲基化之间的“亲密程度”到底如何,这就能够告诉研究者癌症所处的阶段。其它利用纳米孔来检测DNA甲基化的方法的分辨率都有效,而本文中研究者在仅有一个原子或分子厚的平板材料上打了一个孔,这个孔能够被盐溶液淹没,而且电流能够驱动DNA分子穿过该孔。

这项研究中,研究人员尝试了一种略微不同的方法,他们将电流直接应用于孔周围的导电片上,这样研究者就能够利用先进的计算机模拟方法,在甲基化的DNA穿过孔时检测不同平板材料上的电流,比如石墨烯和二硫化钼。研究者Leburton说道,我们的模拟结果表明,测定穿过膜的电流而不是溶液中的电流似乎更加精确,如果有两个甲基化紧密吸附在一起,甚至只有10个碱基对时,研究者仍然能够清楚观察到。

目前研究者Leburton的研究团队正在同其他研究人员合作来改善DNA的螺旋方式,从而就能够切断电信号中的噪音来帮助进行实验验证研究者模拟实验的结果。(生物谷Bioon.com)

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原始出处:

Hu Qiu, Aditya Sarathy, Klaus Schulten,et al. Detection and mapping of DNA methylation with 2D material nanopores. npj 2D Materials and applications, (2017),doi:10.1038/s41699-017-0005-7.

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