DNA 测序与检测的物理方法

随着测序技术的持续进步，基于基因组的医学前景已成为科学研究的前沿。然而，要实现这一潜力，我们需要一种革命性的测序方法，以低成本、快速地对个体基因组进行探测。这种能力很可能通过一种在单核苷酸水平上探测 DNA 的物理方法来实现。这与当前通过化学延伸、电泳和光学探测来检测 DNA 链长度差异和末端碱基的技术和仪器形成鲜明对比。在本综述中，我们回顾了多种具有提供快速、低成本测序潜力的 DNA 检测物理方法。这些方法的核心概念是纳米通道或纳米孔，它们允许对 DNA 分子进行空间限制。除了对医学和生物学可能产生的影响外，这些方法还为研究纳米尺度下固体、液体和生物分子界面处尚未充分探索的开放科学问题和挑战提供了理想的试验平台。我们强调这些方法和思想背后的物理学原理，批判性地描述其优缺点，并讨论该领域的未来研究机会。