poune
14th June 2011, 09:45 PM
دانشمندان روش جديدي براي جداسازي مولکول‌هاي DNA ارائه كردند
محققان با استفاده از روش پاول، موفق به جداسازي و به‌دام‌اندازي مولکول‌هاي باردار بسيار کوچک شدند. با اين روش مي‌توان مولکول‌هاي دي‌ان‌اي را جداسازي و توالي‌سنجي کرد.
توالي‌سنجي رشته دي‌ان‌اي يکي از حوزه‌هاي کليدي در تحقيقات پزشکي است. اگر امکان جداکردن و مطالعه توالي دي‌ان‌اي فراهم شود، پژوهشگران قادر خواهند بود روش‌هاي درمان را به نتايج تشخيص بيماري پيوند زده و براي هر بيمار يک روش درماني ژنتيکي مختص خود او ارائه کنند.
اما جدا کردن مولکول‌هاي منفرد، نظير جفت بازهاي رشته دي‌ان‌اي که تنها 2 نانومتر پهنا دارند، کار بسيار دشوار و گران‌قيمتي بوده که کنترل آن نيز دشوار است. علاوه بر اين، يافتن راهي براي به‌دام انداختن مولکول‌هاي دي‌ان‌اي در محيط آبي طبيعي‌شان موضوع بسيار پيچيده‌اي است.
طي دهه‌هاي گذشته، پژوهشگران کوشش‌هاي بسياري براي به دام انداختن اين مولکول‌ها در محيط آبي‌شان کرده‌اند. براي اين کار آن‌ها از يک حفره بسيار کوچک به ابعاد رشته دي ان اي استفاده کردند که آن را نانوحفره نامگذاري کردند.
اخيرا محققان دانشگاه يال، نشان دادند که مي‌توان رشته‌هاي باردار، نظير مولکول‌هاي دي‌ان‌اي را با استفاده از روشي موسوم به «به دام اندازي پاول» جداسازي کنند. در اين روش از نوسانات ميدان الکتريکي براي محدود کردن ذرات در يک فضاي چند نانومتري استفاده مي‌شود. اين روش پس از کشف آن توسط ولفگانگ پاول، برنده جايزه نوبل، به نام او نامگذاري شد.
تا پيش از اين، از روش پاول براي به دام اندازي ذرات در محيط خلاء استفاده شده بود، اما محققان در اين پروژه موفق شدند تا ذرات باردار پلي استايرن را در محيط آبي و در فضايي 10 نانومتري با دقت ميان چهارقطبي داراي ميدان الکتريکي به‌دام اندازند.
از آن‌جايي که اين دستگاه مي‌تواند در اندازه يک تراشه باشد، بنابراين توليد آن بسيار ساده و کم هزينه خواهد بود. با اين روش مي‌توان به مطالعه سلول‌ها پرداخت، براي مثال مي‌توان فهميد هر سلول در برابر محرک‌هاي مختلف چه پاسخي مي‌دهد.
هر چند براي چنين کاري ابزارهاي ديگري نظير انبرک نوري وجود دارد، اما اين روش جديد براي نمونه‌هاي کوچکتر پاسخ بهتري مي‌دهد.
در اين تحقيق که نتايج آن در Proceedings of the National Academy of Sciences به چاپ رسيده است، به‌جاي رشته دي‌ان‌اي از دانه‌هاي پلي استايرن در يک محيط 2 بعدي استفاده شده است. در گام بعدي، محققان از رشته دي‌ان‌اي در يک محيط به دام اندازي 3 بعدي استفاده خواهند کرد.
محققان با استفاده از روش پاول، موفق به جداسازي و به‌دام‌اندازي مولکول‌هاي باردار بسيار کوچک شدند. با اين روش مي‌توان مولکول‌هاي دي‌ان‌اي را جداسازي و توالي‌سنجي کرد.
توالي‌سنجي رشته دي‌ان‌اي يکي از حوزه‌هاي کليدي در تحقيقات پزشکي است. اگر امکان جداکردن و مطالعه توالي دي‌ان‌اي فراهم شود، پژوهشگران قادر خواهند بود روش‌هاي درمان را به نتايج تشخيص بيماري پيوند زده و براي هر بيمار يک روش درماني ژنتيکي مختص خود او ارائه کنند.
اما جدا کردن مولکول‌هاي منفرد، نظير جفت بازهاي رشته دي‌ان‌اي که تنها 2 نانومتر پهنا دارند، کار بسيار دشوار و گران‌قيمتي بوده که کنترل آن نيز دشوار است. علاوه بر اين، يافتن راهي براي به‌دام انداختن مولکول‌هاي دي‌ان‌اي در محيط آبي طبيعي‌شان موضوع بسيار پيچيده‌اي است.
طي دهه‌هاي گذشته، پژوهشگران کوشش‌هاي بسياري براي به دام انداختن اين مولکول‌ها در محيط آبي‌شان کرده‌اند. براي اين کار آن‌ها از يک حفره بسيار کوچک به ابعاد رشته دي ان اي استفاده کردند که آن را نانوحفره نامگذاري کردند.
اخيرا محققان دانشگاه يال، نشان دادند که مي‌توان رشته‌هاي باردار، نظير مولکول‌هاي دي‌ان‌اي را با استفاده از روشي موسوم به «به دام اندازي پاول» جداسازي کنند. در اين روش از نوسانات ميدان الکتريکي براي محدود کردن ذرات در يک فضاي چند نانومتري استفاده مي‌شود. اين روش پس از کشف آن توسط ولفگانگ پاول، برنده جايزه نوبل، به نام او نامگذاري شد.
تا پيش از اين، از روش پاول براي به دام اندازي ذرات در محيط خلاء استفاده شده بود، اما محققان در اين پروژه موفق شدند تا ذرات باردار پلي استايرن را در محيط آبي و در فضايي 10 نانومتري با دقت ميان چهارقطبي داراي ميدان الکتريکي به‌دام اندازند.
از آن‌جايي که اين دستگاه مي‌تواند در اندازه يک تراشه باشد، بنابراين توليد آن بسيار ساده و کم هزينه خواهد بود. با اين روش مي‌توان به مطالعه سلول‌ها پرداخت، براي مثال مي‌توان فهميد هر سلول در برابر محرک‌هاي مختلف چه پاسخي مي‌دهد.
هر چند براي چنين کاري ابزارهاي ديگري نظير انبرک نوري وجود دارد، اما اين روش جديد براي نمونه‌هاي کوچکتر پاسخ بهتري مي‌دهد.
در اين تحقيق که نتايج آن در Proceedings of the National Academy of Sciences به چاپ رسيده است، به‌جاي رشته دي‌ان‌اي از دانه‌هاي پلي استايرن در يک محيط 2 بعدي استفاده شده است. در گام بعدي، محققان از رشته دي‌ان‌اي در يک محيط به دام اندازي 3 بعدي استفاده خواهند کرد.