2015, den första kommersiella nanopore -DNA -sekvenseringsanordningen introducerades av Oxford Nanopore Technologies. Baserat på ett syntetiskt framställt transmembranprotein, nanopore-sekvensering gör att långa DNA-strängar kan kanaliseras genom porens centrala lumen där förändringar i jonströmmen fungerar som en sensor för de individuella baserna i DNA:t. Denna teknik var en viktig milstolpe för DNA -sekvensering och prestationen möjliggjordes först efter årtionden av forskning.

Sedan dess, forskare har försökt att utöka denna princip och bygga större porer för att rymma proteiner för avkänningsändamål, men en stor utmaning har varit den begränsade förståelsen av artificiell proteindesign. Som ett alternativ, en ny teknik baserad på artificiell vikning av DNA till komplexa strukturer, den så kallade 3-D-origami-tekniken, rapporterades första gången av AU-gruppen 2009, har framträtt. Jämfört med proteiner, DNA-origami har visat sig ha ett aldrig tidigare skådat designutrymme för att konstruera nanostrukturer som efterliknar och utökar naturligt förekommande komplex.

I en ny artikel, publiceras i Naturkommunikation , forskarna rapporterar nu skapandet av en stor syntetisk nanopor gjord av DNA. Denna nanoporstruktur kan translokera stora proteinstora makromolekyler mellan fack separerade av ett lipiddubbelskikt. Dessutom, ett funktionellt grindsystem introducerades inuti poren för att möjliggöra biosensing av väldigt få molekyler i lösning.

Med hjälp av kraftfulla optiska mikroskop, forskarna kunde följa flödet av molekyler genom enskilda nanoporer. Genom att införa en kontrollerbar plugg i poren, det var dessutom möjligt att storleksselektivt styra flödet av proteinstorleksmolekyler och visa etikettfritt, realtid, bioavkänning av en triggermolekyl.

Slutligen var poren utrustad med en uppsättning kontrollerbara flikar, tillåta riktad insättning i membran som visar särskilda signalmolekyler. I framtiden, denna mekanism kommer potentiellt att möjliggöra införande av sensorn specifikt i sjuka celler och kan möjliggöra diagnos på encellsnivå.