Графен является достаточно удивительным материалом, обладающим целым рядом необычных свойств. Около месяца назад мы рассказывали, как с помощью листов углерода одноатомной толщины удалось получить самые сильные магнитные поля, как антисептические свойства графена позволяют использовать его в качестве перевязочного материала, и многое другое. Ученые Гарвардского университета и Массачусетского технологического института добавили еще один пункт в список практического использования свойств графена, на основе которого была разработана технология быстрой расшифровки последовательности ДНК.

Ученые "просверлили" в графеновой пленке отверстие размером всего в несколько нанометров. Графеновая пленка с такими отверстиями, называемыми нанопорами, был наложен на подложку из кремния и вставлен в качестве мембраны в специальный резервуар, разделив его на две части. Таким образом графеновая мембрана, толщиной меньше нанометра, явилась единственным разделителем, способным разделить жидкость в резервуаре и выдержать перепад давления, ведь известно, что графен является еще и наиболее прочным в мире материалом.

Поместив в два отделения резервуара электроды и подав на них напряжение, ученые инициировали прохождение электрического тока сквозь мембрану. При этом ионы, переносящие электрический заряд двигались через нанопоры. Когда сквозь нанопору начиналось движение длинной молекулы ДНК, которые были специально добавлены в один из резервуаров, они перекрывали путь потоку ионов, что, в свою очередь, вызывало изменения в значении силы тока, текущего от одного электрода к другому. Применив высокоточные измерительные приборы и математическую обработку полученных сигналов, удалось не только определить длину молекулы ДНК, но и идентифицировать последовательности молекулярных пар, составляющих последовательность ДНК.

Для практического применения нового метода еще предстоит решить ряд проблем, основной из которых является обеспечение постоянной скорости движения молекулы ДНК через нанопору. Но, как только эти проблемы будут разрешены, а это, по заверениям ученых произойдет в ближайшее время, появятся новые устройства, применение которых может ускорить и снизить стоимость полного анализа генома человека, который, как известно, является в настоящее время весьма дорогостоящим мероприятием.