Harvards grafen DNA-sekventering licenseret

Oxford Nanopore Technologies annoncerede i dag en eksklusiv aftale med Harvard University's Office of Technology Development om udvikling af grafen til DNA-sekventering. Grafen er en robust, enkeltatomet tykt 'honningkage' gitter af kulstof med høj elektrisk ledningsevne. Disse egenskaber gør det til et ideelt materiale til høj opløsning, nanopore-baseret sekventering af enkelte DNA-molekyler.

I henhold til aftalens betingelser, Oxford Nanopore har eksklusive rettigheder til at udvikle og kommercialisere metoder til brug af grafen til analyse af DNA og RNA, udviklet i Harvard laboratorier af professor Jene Golovchenko, Daniel Branton, og Charles Lieber. Aftalen føjer sig til et eksisterende samarbejde mellem Oxford Nanopore og Harvard, der spænder over grundlæggende metoder til nanopore-sansning til brug af solid-state nanopores. Oxford Nanopore vil også fortsætte med at støtte grundlæggende nanoporeforskning på Harvard.

"Graphene dukker op som et vidundermateriale for det 21. århundrede, og nyere forskning har vist, at det har transformativt potentiale i DNA-sekventering." sagde Dr Gordon Sanghera, CEO for Oxford Nanopore Technologies. "Den banebrydende forskning på Harvard lægger grundlaget for udviklingen af ​​en ny solid-state DNA-sekventeringsenhed. Vi er stolte af at samarbejde med det forskerhold, der var banebrydende for tidlige nanopore-opdagelser og fortsætter med at bryde grænser med nye materialer og teknikker.

"Oxford Nanopore er nok bedst kendt for protein-nanoporer, " fortsatte Dr. Sanghera. "Men, dagens aftale fremhæver, at vi øger vores investering i solid-state nanopores ved at tilføje grafen til vores eksisterende portefølje af solid state nanopore-projekter og samarbejder."

I et skelsættende 2010 Natur publikation (S. Garaj et al, Natur bind 467, doi:10.1038/nature09379) Harvard-teamet og samarbejdspartnere brugte grafen til at adskille to kamre indeholdende ioniske opløsninger, og skabte et hul - en nanopore - i grafenen. Gruppen demonstrerede, at grafen nanoporen kunne bruges som en trans-elektrode, måling af en strøm, der løber gennem nanoporen mellem to kamre. Trans-elektroden blev brugt til at måle variationer i strømmen, da et enkelt DNA-molekyle blev ført gennem nanoporen. Dette resulterede i et karakteristisk elektrisk signal, der afspejlede størrelsen og konformationen af ​​DNA-molekylet.

På et atom tykt, grafen menes at være den tyndeste membran, der er i stand til at adskille to væskerum fra hinanden. Dette er en vigtig egenskab for DNA-sekventering; en trans-elektrode af denne tykkelse ville være egnet til nøjagtig analyse af individuelle baser på en DNA-polymer, når den passerer gennem grafenen.

Nanopore-teknikker har til formål at forbedre omkostningerne væsentligt, kraft og kompleksitet af DNA-sekventering. Mens første generations teknologier i udvikling hos Oxford Nanopore bruger nanoporer lavet af porøse proteiner, efterfølgende generationer vil bruge syntetiske 'faststof' materialer såsom siliciumnitrid. Imidlertid, på dette tidspunkt er der stadig udfordringer i industriel fremstilling af syntetiske nanoporer med de nødvendige dimensioner og elektroniske egenskaber. Grafen tilbyder en potentiel løsning på grund af sin styrke, dimensioner, elektriske egenskaber og fremtidigt potentiale for lavprisfremstilling.