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基于DNA隧道运输的纳米孔测序可使测序更廉价
随着基因组学技术的快速发展，测序成本逐渐下降，但高通量测序仍需要大量资金和设备。在当前的医疗保健环境中，廉价、便携和高效的基因分析技术变得更为重要。基于DNA隧道运输的纳米孔测序正是一种满足这种需求的新型技术。
DNA隧道运输技术的背景
DNA隧道是指两个电极之间的细水平空间，其尺寸大约为10×3Å^2。DNA可以通过这个通道运输，随着DNA分子的传输，其电荷会导致电流变化。这种电流变化可以通过电极进行监控和测量，并用于分析DNA序列。DNA通过纳米孔测序进行测序时，会随机地进入纳米孔，并且电极会监控DNA分子上的碱基以及其序列顺序。
DNA隧道运输技术的优势
与传统的测序技术相比，纳米孔测序基于DNA隧道运输具有以下优势：
1.速度快：传统测序技术需要在大规模地反复运行时提供大量的试剂和时间。纳米孔测序可以在几个小时内完成样本检测。这就为医疗保健系统和生物技术公司快速地、准确地做出重要决策提供了可能。
2.节省成本：由于纳米孔测序强调用更少的试剂以及更少的科学家和设备，因此其整体成本要低于传统的测序技术。
3.精度高：DNA隧道运输技术中基于的电化学传感器具有高灵敏度和高分辨率，可以精确地识别各种类型的碱基，作为用于测序的准确字符，这可以精确地解决测序误差问题。
4.可移动性强：由于纳米孔测序是单分子测序，可适用于各种样本，包括质量不佳的样本，如血液、耳根、皮肤碎片和受潮等。它还可以移动到现场进行便捷检测，这对于野外调查和检测非传染性疾病等场景下是非常重要的。
DNA隧道运输技术的应用前景
目前，基于DNA隧道运输的纳米孔测序已经应用在了多个领域。
1.个性化药物（精准医疗）：依据基因信息对不同人群进行个性化治疗是精准医疗的核心任务。纳米孔测序技术可以检测个人基因组中异常的遗传变异，有望为个体的治疗计划提供更为精确的信息。
2.感染病毒检测：基于PCR的检测技术需要对病毒的核酸进行扩增，会造成小的变异损失，甚至影响检测结果。而纳米孔测序不需要扩增，可以直接测序，减少检测结果的误差。
3.癌症筛查：基于DNA隧道运输的纳米孔测序可以在极短的时间内进行更为准确、高效的癌症筛查。这些筛查可以通过检测细胞和组织中的单个癌症细胞来实现。
基于DNA隧道运输的纳米孔测序技术的局限性
纳米孔测序虽然有足够的发展潜力，但也有一定的局限性。
1.数据内容受限：纳米孔测序在测序数据中无法获得特定的化学信息，只能构建精准的碱基序列。这也是该技术应用范围的局限性。
2.数据质量不统一：通过纳米孔测序测得的序列数据，因为张力缺陷和异质性，有很高的噪音水平，针对不同样本的质量差异性很大。
结论
尽管基于DNA隧道运输的纳米孔测序在许多方面优于传统的测序技术，但它还面临着一些局限性。然而，人们相信该技术仍然有重要的应用前景，并将继续投入更多的研究和开发。我们相信，在未来不久的将来，基于DNA隧道运输的纳米孔测序技术将成为精准医疗、癌症筛查和病毒检测等领域的宝贵工具。