Wetenschappers in Zweden hebben vandaag een innovatie op het gebied van nano-engineering gerapporteerd die hoop biedt op de behandeling van kanker, infecties en andere gezondheidsproblemen - geleidende DNA-draden versterkt met goud die kunnen worden gebruikt om honderden biologische processen tegelijkertijd elektrisch te meten.

Hoewel DNA-nanodraden al geruime tijd in ontwikkeling zijn, de methode die is ontwikkeld aan het KTH Royal Institute of Technology en de Universiteit van Stockholm produceert een unieke driedimensionale biosensor voor een betere effectiviteit dan platte, tweedimensionale sensoren. "Onze geometrie maakt het veel gemakkelijker om meerdere biomoleculen tegelijk te meten, en is ook 100 keer gevoeliger, ’ zegt KTH-hoogleraar Wouter van der Wijngaart.

"Dit is de eerste out-of-plane vorming van metalen nanodraadjes op basis van het uitrekken van DNA door een poreus membraan. ', zegt van der Wijngaart.

De DNA-nanodraden, behandeld met goud om ze geleidend te maken, worden alleen aangemaakt in de aanwezigheid van specifieke biomarkermoleculen in het patiëntmonster en geven bewijs van hun aanwezigheid door, zelfs wanneer dergelijke moleculen een lage concentratie hebben. De geleidende draden sluiten beide zijden van het membraan kort, waardoor ze gemakkelijk te detecteren zijn.

Om de draden te maken, het team ving eerst moleculen op het oppervlak van een poreus membraan, die zijn ontworpen om alleen te binden met specifieke biomarkermoleculen in het monster. Dergelijke moleculaire bindingsgebeurtenissen veroorzaken vervolgens de vorming van lange DNA-draden die door vacuümdrogen door de poriën werden getrokken. Vervolgens wordt het membraan behandeld met een oplossing van gouddeeltjes ter grootte van een nanometer, die alleen in een bepaalde volgorde aan DNA-moleculen kunnen binden, van der Wijngaart zegt.

De onderzoekers publiceerden hun resultaten vandaag in Microsystemen en nano-engineering .