Tranzystor polowy DNA
Tranzystor polowy DNA (skrót ang. DNAFET) to tranzystor polowy wykorzystujący efekt polowy ładunków w DNA cząsteczce. Taki tranzystor pełni funkcję biosensora lub może być wykorzystywany do odczytu równoległych obliczeń z wykorzystaniem masowej hybrydyzacji ssDNA.
Budowa DNAFET jest podobna do MOSFET z tym że zamiast 'coupled gate' jest użyty immobilizowany ssDNA lub podobny LNA. Jednoniciowy polinukleotyd działa jako czujnik wykrywający komplementarne cząsteczki DNA. Kiedy cząsteczka o komplementarnej sekwencji złączy się z unieruchomioną nicią następuje zmiana pola elektrycznego co powoduje zmianę przewodności tranzystora, analogicznie jak w mosfecie.
Matryca złożona z wielu takich tranzystorów gdzie każda komórka matrycy ma immobilizowany DNA o innej sekwencji może być użyta do sekwencjonowania DNA lub wykrywania polimorfizmu pojedynczych nukleotydów. Diagnostyka SN polimorfizmu jest praktyczna w diagnostyce chorób dziedzicznych, gdzie często jeden błąd w kodzie genetycznym powoduje jakąś chorobę.
Przewaga DNA tranzystorów w porównaniu do innych metod stosowanych w sekwencjonowaniu DNA polega na zastosowaniu nieznakowanego DNA oraz na szybkości odczytu, która może się odbywać prawie w czasie rzeczywistym. DNAFETy są wysoko czułe gdyż tylko komplementarna sekwencja zmienia ładunek włączając tranzystor. Ciągły odczyt w trakcie hybrydyzacji dostarcza dodatkowo informacji o różnicach w sekwencji.
Bibliografia
- Z. Li i inni, Sequence-Specific Label-Free DNA Sensors Based on Silicon Nanowires, „Nano Letters”, 4 (2), 2004, s. 245–247, DOI: 10.1021/nl034958e, ISSN 1530-6984.
- E. Souteyrand i inni, Direct Detection of the Hybridization of Synthetic Homo-Oligomer DNA Sequences by Field Effect, „The Journal of Physical Chemistry B”, 101 (15), 1997, s. 2980–2985, DOI: 10.1021/jp963056h, ISSN 1520-6106.
- Jürgen Fritz, Emily B. Cooper, Suzanne Gaudet, Peter K. Sorger, Scott R. Manalis, Electronic detection of DNA by its intrinsic molecular charge, „Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America”, 99 (22), 2002, s. 14142–14146, DOI: 10.1073/pnas.232276699, ISSN 0027-8424, PMID: 12386345, PMCID: PMC137851 (ang.).