DNA Mutasyonlarını Tespit Eden Yeni Bir Biyosensör Geliştirildi

Kaliforniya Üniversitesi’nden biyomühendisler DNA mutasyonlarını saptayabilen elektrikli grafen bir çip geliştirdiler. Araştırmacılar bu yeni teknolojinin erken kanser taramaları için kan-bazlı testleri, virütik hastalık biyolojik belirteçlerinin görüntülenmesi ve mikrobik sekansların gerçek zamanlı saptanması gibi farklı medikal uygulamalarda kullanılabileceğini düşünüyorlar.

Araştırmacılar gen mutasyonlarının tespit edilmesinde hızlı ve ucuz dijital bir metodun geliştirilmesinde ön sıralarda olduklarını belirttiler. Geliştirme evresindeki bu teknolojinin gerçek zamanlı spesifik DNA mutasyonlarının vücuda yerleştirilebilen ve bilgileri laptop ve akıllı telefonlar gibi mobil cihazlara gönderebilen bir biyosensör çip için ilk adımlar olduğunu aktardılar.

Araştırmacılar SNP (single nucleotide polymorphism) denen en sık görülen genetik mutasyonları tespit etmek için geliştirilmiş yeni bir teknoloji olduğunu söylediler. SNP’lerin çoğunun sağlık üzerinde etkisi olmadığını, bazılarının ise kanser, diyabet, kalp hastalıkları, nörodejeneratif bozukluklar, otoimmün ve enflamatuar hastalıklarla ilişkili olduğunun altını çizdiler. Geçerli SNP tespit metodlarının yavaş, pahalı olduğunu ve hantal ekipmanların kullanımını gerektirdiğini fakat bu teknoloji ile bütün bu problemlerin geride bırakılabileceğini belirttiler.

Geliştirdikleri çip, grafen alan etkili transistör üzerine yerleştirilmiş DNA probunu içeriyor. DNA probu ise spesifik SNP tipleri için kodlanmış bir sekans içeriyor. Çip SNP’li DNA moleküllerini yakalamak üzere üretiliyor ve bu parçalar proba bağlandığında elektrik sinyali üretiliyor.

Araştırmacılar çipin DNA zincir yer değiştirmesi ile çalıştığını, bir DNA çift sarmalının bir zincirden diğer bir tamamlayıcı zincir ile değiştiğini aktardılar. Yeni tamamlayıcı zincirin (SNP mutasyonu içeren) çift sarmaldaki bir zincire daha güçlü bağlandığını ve diğer zincirle yer değiştirdiğini bildirdiler.

Araştırmacılar çift zincirli DNA probunun kullanıldığı bu teknolojinin tek zincirli DNA problarının kullanıldığı SNP tespit metodlarına göre oldukça önemli bir gelişme olduğunun altını çizdiler. Bu yeni teknoloji ile yanlış pozitif sonuçların azaltıldığını söylediler. Çift zincir DNA probunun bir diğer avantajının ise probun daha uzun olabilmesi, daha uzun DNA parçalarındaki bir SNP’nin tespit edilebilmesi olduğunu aktardılar.

Araştırmacılar 47 nükleotid uzunluğundaki bir probla başarılı şekilde SNP tespiti yapabildiklerini ve geliştirdikleri teknoloji ile yüksek duyarlılık ve özgüllüğe ulaştıklarını belirttiler.