Grafen DNA Dizileme

Giriş

DNA molekülündeki nükleotit bazlarının sırasını belirleme işlemine DNA dizileme denilmektedir. DNA dizileme, hastalıkların teşhis ve tedavisinde, adli tıp analizlerinde, farklı türlerin evrimini incelemede, gıda ve tarım alanlarında çeşitli amaçlarda önemli bir yere sahiptir. Hedef DNA’nın hızlı, doğru ve sağlam bir şekilde sıralanması DNA diziliminin önemli zorluklarındandır . Bilim insanları, DNA dizilimindeki zorluları aşabilmek, daha iyi hale getirebilmek için araştırmalar yapmaktadırlar. Mikro ve nanoteknolojiler, yüksek hassasiyet ve yüksek özgünlük gösterdiklerinden, DNA diziliminde önemli bir potansiyel göstermektedir. Son zamanlarda DNA diziliminde kullanılan nano malzemeler arasında grafene büyük ilgi duyulmaktadır.

Grafen ve Kullanımı

Grafen, iki boyutlu bir melzeme olup, bal peteği yapısına sahip olan, yalnızca tek katmanlı sp² bağlı karbon atomlarından oluşmaktadır. Bu zamana kadar keşfedilmiş en ince, en hafif, en dayanıklı, en iyi ısı ve elektrik ileten malzemedir. Grafen uygulaması, DNA dizilimi alanında test tekniğinin seçiciliğini ve hassasiyetini önemli ölçüde arttırabilir. DNA molekülünün tek bir nükleotit çüzünürlüğünde dizilenmesi, grafenin ultra ince olması ile mümkün kılinabilmektedir. Grafenin yüksek yük taşıyıcı yoğunluğu ve hareketliliği, iyi biyo uyumluluk, kolay biyolojik ve kimyasal işlevselleştirme , düşük şarj aktarım direnci ile DNA diziliminin doğru, hassas ve hızlı olması konusunda umut verici potansiyele sahiptir. Grafenin, hidrofobiklik , kimyasal kararlılık, sıfır bant aralığı gibi aleyhte durumlarının olması, DNA diziliminde doğrudan uygulanmasını zor hale getirmektedir. Bu yüzden genel olarak grafen nanogözenek (GNP), grafenoksit (GO), indirgenmiş grafenoksit (rGO), grafen bandı (GNR), grafen nano parçacık(G-NP), karma malzemeler gibi nano yapılarda işlemek gereklidir.