Nanotechnologen ontwerpen een nieuwe DNA-detectietechniek. Met goudbolletjes en elektroden wordt het opsporen van het juiste DNA een fluitje van een cent.
Van het opsporen van misdadigers aan de hand van een pluk haar of een bloedvlek tot het aantonen van erfelijke defecten of het opsporen van ziekteverwekkers, DNA omvat de specifieke gegevens van elke dader. Voordat de rechercheur of arts op zoek kan gaan naar specifieke, genetische informatie moet de laborant eerst het moeilijk detecteerbare DNA uit het bewijsmateriaal hengelen.
Om DNA makkelijker op te sporen, ontwikkelden onderzoekers een, nu veel gebruikte, techniek: de polymerasekettingreactie. Deze moleculaire techniek maakt het mogelijk een naald – een interessant stukje DNA – in een hooiberg te vinden en vervolgens die ene naald te vermeerderen tot een hele berg exact dezelfde naalden zodat opsporing mogelijk is.
‘Wat mensen allang vergeten zijn, staat nog geschreven in bomen’
Met haar boomboor onderzoekt Valerie Trouet woudreuzen en reconstrueert ze wat die allemaal hebben meegemaakt.
Hoe revolutionair de techniek ook is, er zitten twee vervelende minpunten aan. Ten eerste duurt de PCR-test een lange dag. Bovendien zijn er voor het uitvoeren van de proef zoveel meetapparaten en stoffen nodig dat de uitslag daardoor wel eens onnauwkeurig is.
Nanotechnoloog So-Jung Park en zijn collega’s van de Northwestern University in Evanston schrijven in Science dat zij met een nieuwe DNA-detectietechniek deze problemen omzeilen. Tussen twee microelektroden met een onderlinge afstand van twintig micrometer plakken op een rij exact dezelfde DNA-strengen. Ze zijn geselecteerd om het gewenste DNA bij hun uiteinde te vangen. Een tweede DNA-streng met aan zijn staart een minibolletje goud plakt vervolgens aan het andere uiteinde. Toevoeging van zilver zet via de goudbolletjes een stroom van geladen deeltjes op gang. Het elektrisch signaal wijst erop dat het DNA gevonden en gevangen is.
Park laat zien dat zijn techniek ongelooflijk nauwkeurig is. Erfelijke informatie die slechts bij één op de honderdduizend mensen voorkomt, is op te sporen met slechts driehonderd miljoen DNA-deeltjes en dat is bijzonder weinig. Gebruiken wetenschappers grotere elektroden bij deze succesvolle techniek, dan hebben ze een ingenieus DNA-detectiesysteem in handen.
