单分子DNA检测使用纳米孔技术提供实时分析DNA和RNA链。这是一种低成本和灵活的技术，当需要快速有效地分析样品时，可用于临床和研究环境。然而，这是一项新技术，仍然有一些缺点，比如样品污染。
改进和优化纳米孔提取单分子DNA的研究正在进行中。最近发表的一篇论文概述了如何利用纳米孔从α-溶血素蛋白中开发出dna过滤系统。
这篇论文发表在6月6日的《分析化学》杂志上。
日本东京农业科技大学的教授Ryuji Kawano说:“我们开始开发一种使用α-溶血素(αHL)纳米孔的DNA过滤系统，以便更好地理解实现精确单分子计数所面临的挑战。”“使用αHL纳米孔的DNA过滤系统的开发有可能通过在单分子水平上实时检测和分析DNA来彻底改变DNA分析，从而消除对标记或划分样品溶液的需要。”
在这项技术中，一个微型装置被用来制备两个油包水滴。一个是含有目标dna的样品液滴，另一个是不含dna的控制液滴。液滴被脂质双分子层隔开，这使得单个DNA分子可以通过αHL纳米孔。当分子通过这个纳米孔时，它们被视为电信号。研究人员研究了改进这项技术的方法。
Kawano说:“我们的目标是优化实验环境，减少含有目标分子的溶液的体积，并使用PCR钳法来解决污染问题，我们发现这是单分子计数中几乎无法解决的问题。”
为了解决污染问题，研究人员提出了几种不同的途径。DNA样本中的污染可能来自空气和样本中的杂质。事实证明，改善空气污染相对简单。
样本DNA在一个指定为实验区的空间中使用，使用限制空气污染的特殊移液器，并在工作区域用紫外线消毒15分钟。在实施这些改变后，空气中的DNA污染被完全阻止了。
然而，DNA污染也发生在油和脂质混合物中，解决这种污染的问题就不那么简单了。研究人员尝试了不同的磷脂，但这对污染没有影响。另一种被称为“接触气泡双层法”的技术是用玻璃移液管将水泡引入油层，但检测到污染。这可能是由于当乳剂形成时，DNA分子被意外地引入到油和脂质混合物中。
最后，研究人员测试了PCR钳法，该方法将肽核酸(PNA)添加到DNA上，形成PNA-DNA双链。当双链通过纳米孔时，它们解压缩，只有目标DNA移动到下一个液滴。同样的方法也适用于污染DNA。PNA被添加到溶液中，这样它就可以与污染物结合，但是这种PNA- dna双链并没有被解开。这使得将目标DNA与污染DNA区分开来变得容易，从而允许结果排除并忽略额外的DNA。
当PNAs加入到溶液中时，DNA污染减少了99.98%。
展望未来，研究人员希望继续优化和完善DNA过滤系统。“我们的目标是克服与准确的单分子计数相关的挑战，特别是污染问题。我们的最终目标是开发一种可靠、高效的单分子过滤器。”
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希望本篇文章《应用纳米孔技术降低单分子DNA提取过程中的污染》能对你有所帮助！
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