Секвенирование генома серьезно повлияет на наше понимание генетики и приблизит день, когда врач сможет проверить ДНК каждого пациента, а лечение станет более индивидуализированным.

Фонд X-Prize уже начал получать заявки от кандидатов на 10-миллионную премию, обещанную первой частной компании, которой удастся упорядочить 100 геномов за 10 дней и потратить меньше 10 тысяч долларов на геном. В связи с этим писатель Филипп Болл (Philip Ball) решил взглянуть на последние достижения в этой сфере, описанные в главной статье декабрьского журнала Physics World.

Знамя, которое когда-то удерживали химики и биологи, в середине 90-х годов прошлого века захватили физики. Тогда Дэвид Димер (David Deamer) из Калифорнийского Университета в г.Санта-Круз (США) придумал продевать нити ДНК через крошечную пору, что позволяло считывать химические основания, следующие за нитью, пока она проходит сквозь пору. Идея состояла в том, что в солевом растворе количество растворенных ионов, проходящих через пору, будет варироваться, в зависимости от того, какая основа находится в поре.

В последние годы ученые искали способы использовать технологию Димера, повышая управляемость поры и движения через нее ДНК, раздумывая, как эту технологию внедрить в прикладные медицинские устройства. Сначала их заинтересовала нитрид-кремниевая нанопора, однако выяснилось, что материал был слишком толстым, поэтому одновременно в поре могло находиться больше одного нуклеотида (структурной единицы ДНК).

Недавно в качестве материала для секвенирования ДНК огромный фурор произвел графен, о чем говорится в докладах трех независимых исследовательких групп. Ученые из Дельфтского, Пенсильванского и Гарвардского университетов протянули ДНК через нанопору в графене. Поскольку материал оказался намного тоньше нитрида кремния, они посчитали, что графен может оказаться подходящим вариантом.

Независимо от того, привлекает ли физиков награда в 10 миллионов долларов, удовольствие от самих фундаментальных исследований или удовлетворение от создания новой технологии, которая может кардинально изменить медицину, все сходится на том, что графен, уже прозванный чудо-материалом за его сверхтонкость, сверхпрочность и прекрасную электропроводность, может пополнить арсенал физиков и материаловедов.