Um nanoporo é um poro de tamanho nanométrico. Pode, por exemplo, ser criado por uma proteína formadora de poros ou como um buraco em materiais sintéticos, como silício ou grafeno. Quando um nanoporo está presente em uma membrana eletricamente isolante, ele pode ser usado como um detector de molécula única. Pode ser um canal de proteína biológica em uma bicamada lipídica de alta resistência elétrica, um poro em uma membrana de estado sólido ou um híbrido destes – um canal de proteína definido em uma membrana sintética. O princípio de detecção é baseado no monitoramento da corrente iônica que passa pelo nanoporo à medida que uma voltagem é aplicada através da membrana. Quando o nanoporo tem dimensões moleculares, a passagem de moléculas (por exemplo, DNA) causa interrupções do nível de corrente "aberta", levando a um sinal de "evento de translocação". A passagem de moléculas de RNA ou DNA de fita simples através do canal alfa-hemolisina incorporado à membrana (1,5 nm de diâmetro), por exemplo, causa um bloqueio de ~90% da corrente (medido em solução de KCl 1 M). Pode ser considerado um contador de Coulter para partículas muito menores.
Nanoporos como biossensores Os nanoporos não são utilizados apenas para o sequenciamento de DNA; eles também são empregados na detecção de diversas entidades biológicas, variando de pequenas moléculas a grandes complexos proteicos. Historicamente, a alfa-hemolisina foi o primeiro poro a demonstrar o potencial de detectar a translocação (a passagem através do poro) de fitas de DNA e RNA. Atualmente, uma ampla gama de nanoporos — tanto inorgânicos quanto biológicos — é utilizada para a detecção de pequenas moléculas, peptídeos, proteínas, biopolímeros e açúcares. Essas moléculas são, geralmente:
Biomarcador biológico para doenças (como doenças neurodegenerativas) Monitoramento ambiental da água para micropolluentes, pesticidas ou (ciano) toxinas Segurança alimentar Monitoramento de metabólitos Essas aplicações tornam o nanoporo uma plataforma muito versátil para analisar em tempo real essas biomoléculas em comparação com outros métodos de última geração que exigem instrumentos mais complexos e mais tempo para obter resultados semelhantes. Como resultado, muitas patentes foram registradas para usar os nanoporos como novos métodos para a detecção de muitas das biomoléculas mencionadas.
Veja também Bloqueio de Coulomb Eletrofisiologia Hemolisina Nanômetro Sequenciamento de nanoporos Materiais nanoporosos
Referências