Switches magnéticos, como os que existem nos computadores, podem ser utilizados para manipular elementos DNA para aplicações de alta velocidade, como sequenciamento de genes, segundo experimentos feitos no National Institute of Standars and Technology (NIST).

A pesquisa sequencia switches, denominados “válvulas dilatadas”. Estas válvulas são geralmente utilizadas como sensores magnéticos nos dispositivos de leitura de discos rígidos de alta densidade. Os pesquisadores, contudo, descobriram que elas podem ser ferramentas para captura controlada de biomoléculas.

As estruturas podem ser utilizadas em um circuito integrado de chips, dispositivos de microfluidos de baixa energia, para estirar e desenrolar, ou para capturar e classificar biomoléculas simultaneamente. Os resultados podem ser utilizados em estudos paralelos na área medicinal ou jurídica. Para a biociência, a descoberta é algo que poderia ser chamado “memória de acesso aleatório e magnético (MRAM)”.

As válvulas dilatadas são feitas utilizando camadas finas e empilhadas de materiais com diferentes propriedades magnéticas. A magnetização da rede pode ser ligada e desligada através da aplicação de um campo magnético externo. Este campo possui força suficiente para alinhar as dilatações elétricas nas camadas que seguem tanto na mesma direção quanto na oposta.

Os pesquisadores do NIST fizeram uma estrutura de válvulas dilatadas, cada uma com aproximadamente quatro micrômetros, padronizados como uma membrana de nitrido de silicone em fluido de 200 nanômetros de extensão.

Quando as válvulas dilatadas são ligadas, um campo magnético local é criado. Este campo é intensificado quando está perto das extremidades da área magnética, que fica abaixo da membrana. Este campo é forte o suficiente para capturar partículas magnéticas com menos de 100 nanômetros.

De acordo com os pesquisadores, estes resultados experimentais, combinados com a programação de computadores, sugerem que as biomoléculas, com proteínas ou espirais DNA, quando anexas às partículas magnéticas, poderia ser gerada força suficiente para alterar a estrutura ou formato das biomoléculas.

O grupo do NIST está trabalhando em um chip microfluídico que irá executar esse procedimento eletronicamente. As técnicas existentes estão limitadas a estudar apenas uma molécula por vez.