Нанопоре технологија детектује појединачне молекуле за брзо хемијско профилисање и дијагностику на лицу места
Научници су развили технологију засновану на нанопорама способну да детектује појединачне молекуле у реалном времену – велики корак ка брзом, јефтином хемијском профилисању. Користећи пројектоване протеинске поре, нови приступ циља на алдехиде тако што их накратко везује унутар канала наноразмера, што доводи до различитих електричних сигнала који откривају њихов хемијски идентитет и обиље.
Алдехиди су важни маркери људског здравља. Они припадају широј породици испарљивих органских једињења (ВОЦ) која се ослобађају у даху и телесним течностима, где су промене у њиховим релативним нивоима повезане са болестима, као што су рак, респираторни поремећаји и вирусне инфекције попут Цовид-19.
Конвенционалне методе детекције се ослањају на велике, централизоване инструменте као што су масени спектрометри – веома информативни, али скупи и гломазни. Нанопоре сенсинг нуди директну и минијатуризовану алтернативу, хватајући хемијске информације на нивоу једног молекула и утирући пут за брзу дијагностику на лицу места.
У овом приступу, пројектоване протеинске нанопоре селективно ‘хватају’ појединачне молекуле алдехида док пролазе кроз њих, искоришћавајући тиол-алдехидну хемију, облик динамичке ковалентне хемије који раније није био истражен за детекцију нанопора. Сваки молекул пролази кроз кратку, реверзибилну реакцију унутар пора, стварајући јединствене електричне сигнале који служе као молекуларни отисци прстију. Уређај је толико осетљив да чак може да разликује изомере, задатак који често изазива традиционалне методе детекције.
Као доказ концепта, тим је показао да једна нанопора може брзо да разликује различите алдехиде, бележећи преко 400 догађаја детекције за само 10 минута. Ово наглашава изузетну брзину и прецизност приступа сенсингу са једним молекулом.
Иста платформа би се могла прилагодити да детектује чланове других биолошки важних хемијских класа изградњом на оквир за детекцију алдехида. Дугорочно, истраживачи замишљају свестрани радни ток који користи хемију тиол-алдехида као основу, претварајући различите молекуларне мете у алдехиде за брзу детекцију једног молекула у јефтиним, преносивим и једноставним уређајима.
