テラヘルツ波により遺伝子変化の検出が容易になる

Michael Nagel のチームは、いわゆる遺伝子チップを使用して DNA の一部の変化を検査します。このチップは、塩基配列が既知の一本鎖DNAを表面に配置したものです。このチップ上に調べたいDNAを置くと、その塩基配列に相補的な表面の鎖に結合します。ペア結合の位置が決定できれば、検査対象の鎖の配列も決定されます。

この相補的な結合を可視化して塩基配列を識別できるようにするために、アーヘンのチームはテラヘルツ範囲の周波数の電磁波をチップに照射しました。このような波の波長は数十ミリメートルであるため、スペクトルの赤外線領域とマイクロ波領域の境界に位置します。これらの電磁波は相補的に結合した DNA 鎖の振動を刺激しますか?また、関連する吸収線は分光実験で高い空間分解能で視覚化できます。これにより、ペアの結合の位置が決まります。

以前の実験では、2 本の DNA 鎖の相補対結合は主に蛍光分子を使用して決定されていました。いわゆる「マーカー」？見えるようになりました。ただし、この方法はそれほど柔軟ではなく、そのような実験には比較的長い時間がかかります。空間分解能、つまりペア結合認識の精度にも限界があります。テラヘルツ波に基づく分光法は、外来分子の導入の困難を回避するため、より正確です。

テラヘルツ波は天体を調べるために古くから使われてきたのですか？ただし、材料および生物学の研究への応用は比較的新しい分野です。