Для обнаружения и определения молекул ДНК и РНК в биологических объектах существует множество методов, например, связывание целевой молекулы с моноспиральной пробой ДНК на разных поверхностях с последующим измерением флуоресценции или изменения поверхностного натяжения. Казалось бы, зачем нужны новые методы? Дело в том, что многие из существующих методик требуют получение целевых молекул в наномолярной концентрации, а усилительные схемы позволяют использовать фемтомолярные концентрации. Но ученые из Гарварда и Стэнфорда могут определять даже аттомолярные количества микроРНК в образцах опухолей. Для этого они измеряют жесткость молекул-проб до и после связывания с целевыми микроРНК.

Озгур Сахин с коллегами зафиксировали односпиральную ДНК на золотой подложке и позволили целевой ДНК связаться с ней, предварительно с помощью АСМ измерив ее жесткость. Результирующие карты жесткости показывают, что несвязанные молекула ДНК жестче, чем связанные с целевыми молекулами, а компьютерный анализ этих карт позволяет рассчитать число связанных молекул. С помощью этого метода можно определить концентрации вплоть до 1 аттомоля - это на восемь порядков лучше, чем все, что было до них! Кроме того, для проведения анализа образцов, полученных из опухолевых тканей мочевого пузыря и толстой кишки нужно всего 200 пг РНК - по сравнению с 1 мг в обычных экспериментах.

Такой наномеханический подход к определению ДНК и РНК хорош тем, что требует малых количеств генетического материала без дальнейшей обработки. Кроме того, он обладает гораздо большей производительностью.