Ferramenta única para democratizar a entrada no campo da pesquisa de nanoporos

Um nanoporo é um pequeno orifício em uma membrana fina com um diâmetro de cerca de um bilionésimo de metro, ou aproximadamente a largura de uma única molécula de DNA. As aplicações potenciais desses nanoporos são tão diversas - da medicina à tecnologia da informação (TI) - que podem ter um grande impacto em nossas vidas diárias. Agora, uma equipe de pesquisadores da Universidade de Ottawa está democratizando a entrada no campo da pesquisa de nanoporos, oferecendo uma ferramenta única para acelerar o desenvolvimento de novas aplicações e descobertas.

p O inovador T.-Cossa Lab, que estuda biofísica de molécula única aplicada, teve a ideia de fornecer os protocolos à comunidade de pesquisa, projetos de hardware, e software necessário para fabricar nanoporos de estado sólido em um rápido, baixo custo, e de forma totalmente automatizada. Este método já está disponível no jornal online Nature Protocols .

p A mudança é uma bênção para os pesquisadores que desenvolvem aplicativos de diagnóstico e sequenciamento na saúde, Ciências da Vida, e isso, onde é necessário ser capaz de detectar e identificar moléculas biológicas únicas, como proteínas ou DNA, com a precisão exata de um nanoporo.

p Pela primeira vez, estamos disponibilizando gratuitamente nossa ferramenta exclusiva de fabricação de nanoporos. Optamos por oferecer nossa tecnologia de fabricação de nanoporos patenteada para a comunidade de pesquisa gratuitamente, para ajudar a divulgá-lo e expandir o campo de pesquisa de nanoporos. "

p Vincent Tabard-Cossa, professor do Departamento de Física e Diretor do Laboratório de Biofísica Aplicada de Molécula Única da Universidade de Ottawa

p Nanoporos de estado sólido estão agora bem estabelecidos como sensores de biomolécula única que representam uma enorme promessa para aplicações de detecção e sequenciamento rápidas e de baixo custo. incluindo a rápida identificação de patógenos, quantificação de biomarcador para medicina de precisão, metagenômica, análise de microbioma, e pesquisa do câncer. Contudo, até recentemente, esta promessa foi sufocada pelo caro, trabalho intensivo, e métodos de baixo rendimento pelos quais os poros foram fabricados. Para resolver este problema, O professor Tabard-Cossa e sua equipe foram os pioneiros em um método de fabricação de nanoporos de estado sólido barato e escalonável em 2012, chamado de decomposição controlada (CBD), que desde então se tornou o método preferido pelo qual os nanoporos de estado sólido são fabricados por grupos de pesquisa em todo o mundo.

p "Para promover a inovação acessível, decidimos fazer um instrumento e um fluxo de trabalho que pudesse ser operado com sucesso por alguém que nunca tinha ouvido falar de um nanopore, "disse Matthew Waugh, gerente de laboratório do Laboratório T.-Cossa. "Já tivemos alguns sucessos surpreendentes por meio de um programa de divulgação científica local, onde alunos do ensino médio foram capazes de produzir nanoporos de forma independente e detectar moléculas de DNA individuais em uma única tarde usando nossas ferramentas."

p Fabricação de poros CBD substitui caro, microscópios eletrônicos operados manualmente com baixo custo, fácil de usar, pequenos instrumentos de bancada que fabricam nanoporos automaticamente para um determinado tamanho com o clique de um botão. De acordo com o Dr. Tabard-Cossa, os pesquisadores agora podem focar sua atenção no desenvolvimento de diferentes aplicações de nanoporos do mundo real em vários campos.

p "Um desses aplicativos atende à necessidade crescente de armazenar e arquivar grandes quantidades de informações digitais por prazos muito longos, "disse Kyle Briggs, pós-doutorado no laboratório T.-Cossa. "A natureza resolveu esse problema há muito tempo com o DNA, e uma abordagem semelhante funcionará para nós, em que as informações são armazenadas como a sequência de um polímero sintético, reduzindo os farms de servidores ao tamanho de uma geladeira e economizando bilhões de dólares em custos de energia e discos rígidos fritos. Nanoporos de estado sólido podem permitir o próximo grande avanço no armazenamento de dados, uma vez que podem ser usados ​​como o elemento que lê as informações dos polímeros, " ele adicionou.

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