Nanopore Teknolojisi: Organik Moleküllerin Tek Moleküler Analizi ve Uygulamaları

Tek moleküllerin algılanması, kimya, biyoloji, biyokimya, tıp, genetik, mühendislik, malzeme bilimi gibi birçok bilim alanında önemli bir araştırma odağıdır. Nanopore teknolojisi, moleküler boyutlu gözenek vasıtasıyla tek moleküllerin ultra hassasiyetle, hızlı ve uygun bir şekilde algılanmasında kullanılan yeni ve güçlü bir araçtır. Biyolojik nanoporlar iyonların, nükleik asitlerin, DNA'nın, RNA'nın, peptitlerin, proteinlerin, biyomoleküler komplekslerin, ilaçların, polimerlerin, makro moleküllerin ve organik moleküllerin tanımlanması ve ayırt edilmesinde potansiyel sunar. Cep telefonu boyutunda taşınabilir cihazlarla DNA dizilemesi artık laboratuvar dışında da hızlı ve ultra hassasiyetle yapılabilmektedir. Son yıllarda, nanopore teknolojisi; sağlığa ve çevreye zararlı moleküllerin su, toprak ve gıdalarda doğrudan tespit edilmesinde etkili bir yöntem olarak öne çıkmaktadır. Bu yöntem yüksek hassasiyetli, ucuz, etiketsiz tespit imkânı, gerçek örneklerle çalışılabilme, hızlı ve kolay uygulanabilir yapısıyla alternatif yöntemler arasında öne çıkmaktadır. Bu derlemede, nanopore teknolojinin temelleri, tarihsel gelişimi, uygulama alanları ve organik moleküllerin tek moleküler analizine yönelik güncel çalışmalar ele alınmıştır. Biyolojik nanoporlar kullanılarak, günümüzde halk sağlığını ve çevreyi tehdit eden nanoplastikler, PFAS bileşikleri, pestisitler, antibiyotikler ile kolluk kuvvetleri açısından kritik öneme sahip TNT, kokain gibi organik bileşiklerin algılanmasına yönelik araştırma örneklerine yer verilmiştir. Seçilmiş örnekler aracılığıyla biyolojik nanoporların çevre, gıda, tarım, güvenlik, farmakoloji, tıp ve halk sağlığı gibi geniş bir yelpazede uygulama potansiyeli vurgulanmıştır.