DNA vangen in een nanokanaal
Scheiding DNA-moleculen precies te controleren met elektrisch veld
DNA-moleculen die door een kanaal bewegen dat slechts nanometers diep
is, kunnen zowel voortbewogen als gestopt worden met een elektrische
spanning. Bij een hoog elektrisch veld blijkt zo'n molecuul
schoksgewijs door het kanaal te bewegen, bij lagere velden is de
beweging vloeiend. Op deze manier wordt het mogelijk om DNA-fragmenten
op een chip te `vangen' en te scheiden voor analyse. Onderzoekers van
de Universiteit Twente publiceren er binnenkort over in Nano Letters.
In de extreem ondiepe kanalen waardoor de onderzoekers de
DNA-moleculen laten bewegen - 20 nanometer diep, enkele micrometers
breed - gedragen de moleculen zich heel anders dan in de vrije
oplossing. Terwijl ze in vrije oplossing een soort propje vormen,
worden ze in het kanaal in een langwerpig keurslijf gegoten. Lange en
korte moleculen laten dan al een verschil in beweeglijkheid zien, en
nu blijkt bovendien het aangelegde elektrische veld een sterke invloed
te hebben. Dit opent nieuwe mogelijkheden voor het scheiden van
DNA-moleculen en -fragmenten. Tot nu toe wordt dit gedaan in
microkanalen die hiervoor worden gevuld met een gel, in zogenaamde gel
electroforese. Deze bewerkelijke en tijdrovende vulstap is met de
nieuwe methode niet meer nodig, aldus onderzoeker Georgette
Salieb-Beugelaar.
Ruwheid
In hun Nano Letters publicatie schrijven de onderzoekers het verschil
in beweeglijkheid onder meer toe aan de oppervlakteruwheid van het
kanaal. Een DNA-molecuul kan met gemak 1000 keer langer zijn dan het
kanaal diep is: het `voelt' daardoor op veel plekken de minieme
oppervlakteruwheden, versterkt door het elektrisch veld. Dit lijkt de
stagnatie in de beweging bij hoge velden te veroorzaken, en is een
mogelijkheid om fragmenten te vangen en gedoseerd - bij lagere velden
- verder te laten bewegen. Het verschil in beweeglijkheid bij
verschillende elektrische velden was nog niet eerder aangetoond.
Het onderzoek is uitgevoerd in de BIOS Lab-on-a-chip groep, onderdeel
van het MESA+ Instituut voor Nanotechnologie van de Universiteit
Twente. De onderzoekers hebben samengewerkt met collega's van de
Technische Fachhochschule Wildau in Duitsland en de Universiteit van
Lund in Zweden. Het is mede mogelijk gemaakt dankzij een subsidie uit
het nationale programma NanoNed en het Europese network of excellence
Nano2Life.
Het artikel `Field-dependent DNA mobility in 20 nm high nanoslits',
door Georgette Salieb-Beugelaar, Juliana Teapal, Jan van
Nieuwkasteele, Daniël Wijnperle, Jonas Tegenfeldt, Fred Lisdat, Albert
van den Berg en Jan Eijkel, verschijnt binnenkort in Nano Letters. Het
artikel is al online beschikbaar.
Contactpersoon voor de pers: Wiebe van der Veen, tel (053) 4894244
Top
Laatst gewijzigd op 23-06-2008 12:15:17 door Webmaster
Universiteit Twente